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自噬激活在氧化应激诱导视网膜色素上皮细胞死亡中的作用及机制
  • 项目名称:自噬激活在氧化应激诱导视网膜色素上皮细胞死亡中的作用及机制
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:81100677
  • 申请代码:H1205
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2014-12-31
  • 项目负责人:汪朝阳
  • 依托单位:上海交通大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

氧化应激诱导视网膜色素上皮(RPE)细胞功能障碍和死亡是公认的老年性黄斑变性(AMD)发生的中心事件。近年来我们系统研究了氧化应激诱导RPE 细胞死亡的分子机制,发现凋亡机制和AKT 激活均不足以完全解释此时细胞死亡或存活的机理。而自噬作为目前广受关注的另一种细胞程序性死亡形式,可能在其中起重要作用。因此本研究拟在前期工作基础上,分别以老年C57BL/6 小鼠和培养的人RPE 细胞为对象,采用电镜、免疫荧光、RT-PCR、western blot、siRNA、特异性抑制剂等技术和方法(1)观察自噬标记物在老年小鼠RPE/脉络膜层的表达;(2)建立氧化应激诱导人RPE 细胞自噬及定量检测模型;(3)研究RPE 细胞自噬与凋亡的先后顺序、相互关系、相互转换或共同调节的分子机制。以期从两型程序性细胞死亡的"交叉点"入手,为AMD机理研究及治疗提供新的靶点。

结论摘要:

氧化应激和老化引起视网膜色素上皮(RPE)细胞功能障碍和死亡在年龄相关性黄斑变性(AMD)的发病中扮演至关重要的作用。目前有较多RPE细胞氧化损伤的保护及其机制研究。PI3K/AKT/mTOR是与氧化损伤和细胞存活关系最密切的信号通路之一,AKT是多种细胞内关键的存活分子。我们前期研究中意外发现,0.4mM H2O2作用RPE细胞24小时后,虽然使p-AKT的表达增加了近两倍,但仍有近50%左右细胞凋亡。这一矛盾的现象提示我们,细胞内自我保护的机制复杂程度远超想象。氧化应激时RPE细胞可能启动某种其他的自我保护机制,也可能有某种机制导致AKT等细胞保护通路作用消失。 最近,自噬(autophagy)与AMD发病机制的研究成为新的热点。自噬指真核细胞包裹部分胞质形成自噬体,并运送到溶酶体内降解,使大分子物质得以再循环。如果自噬水平过度上调,将引起自噬性细胞死亡,也称Ⅱ型程序性细胞死亡。相应的,凋亡为Type I cell death。总体而言,自噬是细胞内一种“自食(Self-eating)”现象,凋亡是“自杀(Self-killing)”现象,二者共用相似刺激因素和调节蛋白,但诱发阈值和门槛不同,如何转换和协调目前还不清楚。两者间的界限尚未清楚区分,而且存在着信号交叉(cross talk)。其他实验室和我们前期研究均表明,氧化应激时RPE的死亡方式主要为凋亡。但自噬性死亡是否参与,它与凋亡的相互关系如何? 本研究发现1)通过电镜、免疫荧光、RT-PCR、western blot等技术,发现RPE细胞氧化应激状态下,可以观察到细胞内自噬泡和自噬相关基因自噬标记物LC3-II 、Beclin、NBR1、P62表达增加,提示细胞内自噬激活。(2)通过自噬特异性阻断剂3-MA和siRNA技术阻断自噬通路关键蛋白Beclin和ATG5,可以减少氧化应激诱导的细胞凋亡,并能提高细胞活力。(3)氧化应激诱导细胞自噬和凋亡增加的同时,p-AKT表达增加,使用AKT特异性阻断剂LY294002,可以减少细胞死亡;并且减少自噬相关通路蛋白Beclin-1的表达,提示AKT/mTOR通路在RPE细胞自噬激活和存活中扮演重要角色。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
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