​TXNIP正向调节糖尿病视网膜病变大鼠müller细胞的自噬和凋亡

近日，中山大学眼科中心Haocheng Ao等人在Life Sciences（2020IF：3.647）杂志（上发表了名为“TXNIP positively regulates the autophagy and apoptosis in the rat müller cell of diabetic retinopathy”，探究TXNIP在糖尿病视网膜病变大鼠müller细胞的自噬和凋亡中的作用。

图1

研究人员采用逆转录-定量聚合酶链反应（RT-qPCR）和蛋白质印迹法用于测量靶标的表达水平。应用簇状规则间隔的短回文重复/ CRISPR关联9（CRISPR / cas9）方法敲除TXNIP。TdT介导的dUTP缺口末端标记（TUNEL）检测和流式细胞仪用于检测细胞凋亡。细胞计数试剂盒8（CCK-8）分析用于评估细胞活力。进行EdU测定以测量细胞增殖能力。实施视网膜免疫组织化学，视网膜冰冻切片免疫荧光以及视网膜电图（ERG）记录以检测视网膜的功能。

结果显示在体内和体外高血糖条件下，TXNIP均上调。TXNIP的过表达激活了大鼠müller细胞的自噬和凋亡。在高葡萄糖条件下，敲除TXNIP可以减少大鼠müller细胞的自噬和凋亡。TXNIP通过抑制PI3K / AKT / mTOR信号通路积极调节自噬。敲低TXNIP改善了对DR光刺激的视觉反应。

为了证实TXNIP在rMC-1中的作用，研究人员设计了一种过表达大鼠基因TXNIP的慢病毒。RT-qPCR显示过表达组的TXNIP mRNA水平显著高于对照载体组（图2B）。此外，westernblotting显示过度表达组TXNIP蛋白水平的表达增加相似（图2C）。为了评估TXNIP过表达条件下rMC-1的自噬通量，应用巴非霉素A1阻断自噬通量。如图2D所示，TXNIP过表达组的LC3B-II蛋白水平随着巴非霉素A1显著增加，这意味着自噬通量增强。过表达组自噬标志物p62表达下降，Beclin-1和Atg12-Atg5复合物表达增加。此外，研究人员发现TXNIP过表达组Bcl-2蛋白水平降低，Bax和切割的Caspase-3升高（图2E），这表明TXNIP过表达上调了细胞凋亡。

图2

总之，基于研究人员的研究结果，研究人员验证了高血糖条件下体内和体外TXNIP的过表达，这可能是评估糖尿病性视网膜病变严重程度的潜在生物标志物。研究人员的研究首次揭示了TXNIP通过抑制PI3K / AKT / mTOR信号传导通路，在高葡萄糖条件下正调控大鼠缪勒细胞的自噬。TXNIP的下调导致自噬以及细胞凋亡的减少，在高葡萄糖条件下恢复细胞增殖和细胞活力，并改善糖尿病大鼠的视觉功能。这项研究揭示了一种潜在的新型DR治疗方法。

参考文献:

Haocheng Ao, Haichun Li, Xiujuan Zhao, Bingqian Liu, Lin Lu. TXNIP positively regulates the autophagy and apoptosis in the rat müller cell of diabetic retinopathy[J].Life Sciences, 2021: vol 267