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研究背景眼科最常見致盲眼病有白內障、青光眼、糖尿病視網膜病變和黃斑病等，其中青光眼是繼白內障后的第二致盲原因，我國青光眼的發病率為0.52%，患病人數約為700萬。xx年資料顯示世界青光眼發病人數到xx年將達到7000萬，雙眼盲目人數達到840萬(quigley et al.，xx)。眾多的青光眼患者和青光眼盲者，不僅給患者帶來極大的身心痛苦，而且還造成社會和經濟的巨大負擔，因此，預防、控制及治療青光眼十分重要且迫切!青光眼是一種由于病理性眼壓增高導致的具有特征性視神經結構損傷和視野缺損為表現的神經性退行性視神經病變，其最終的結局是視網膜神經節細胞(rgcs)凋亡、視功能逐漸喪失(buckingham et al.，xx)。目前已有大量保護rgcs的研究結果，主要包括：改善視乳頭微循環、谷氨酸途徑抑制劑、神經營養因子，誘導熱休克蛋白表達及抗氧化治療等。然而，青光眼的發病機制至今尚未完全闡明。信號轉導、受體通道研究在rgcs損傷與保護中的作用近年來正得到關注。最新的研究方向和靶點之一是關于能感受壓力的受體通道可能參與傳遞病理刺激造成神經損傷(quigley et al.，xx)。trpc6(transient receptor potential，c6)是一個新發現的、壓力敏感、參與神經元存活與凋亡的鈣離子通透膜通道蛋白。本人曾參與課題"trpc6通道在視網膜缺血再灌模型中對視網膜神經節的保護作用"的研究，并獲得了有價值的前期研究結果：較為全面而精確的定位了trpc6通道基因和蛋白在sd大鼠視網膜、尤其是rgcs上的表達和分布，trpc6在rgc層上有選擇性的高表達;探討了trpc6在大鼠視網膜缺血再灌(ischemia reperfusion,ir)損傷過程中的表達變化，trpc6基因和蛋白在視網膜缺血損傷中的再灌注后24小時，出現一過性的表達升高;在體的藥理學實驗結果顯示，其激動劑oag具有保護視網膜ir模型誘導的rgcs免受損傷，而拮抗劑skf96365則促進了rgcs凋亡的發生，本研究擬進一步探討trpc6的作用機制。研究發現，腦源性神經營養因子(brain-derived neurotrophic factor,bdnf)與trpc通道在信號轉導、調控細胞存活的過程中有密切的聯系。xx年4月中國科學院上海神經科學研究所王以政研究員課題組在nature neuroscience上發表論文，首次證實過表達trpc6/trpc3可保護小腦神經元對抗因血清剝奪而導致的細胞死亡，且發現bdnf位于trpc3/6介導的細胞保護信號通路的上游(tai et al.，xxa;jia et al.，xx)。本課題擬探討bdnf介導trpc6通道蛋白保護視網膜跟模型誘導的rgcs免受損傷的作用機制，對深入闡明青光眼的發病機制，為臨床干預治提供新的思路和藥物干預靶點，具有一定的現實意義。本課題的研究主要分為以下二部分：第一部分視網膜ir模型中調控trpc通道時bdnf的表達變化一、研究目的在sd大鼠視網膜ir模型中檢測bdnf基因不同再灌注時間點的表達變化，同時檢測抑制trpc通道時bdnf蛋白水平變化、探討其表達類型對rgcs凋亡的影響。
二、研究方法：
1、在視網膜ir模型中檢測bdnf基因的表達。采用視神經血管鉗夾法建立視網膜ir模型，夾閉視網膜血供60分鐘，分別于再灌注后3小時、24小時、48小時、7天處死大鼠，摘取眼球，顯微鏡下剝離視網膜，提取視網膜總rna，利用反轉錄多聚酶鏈反應(rt-pcr)及實時熒光定量pcr(real-time pcr)測定bdnf基因表達變化。
2、抑制trpc通道時檢測bdnf蛋白的表達。建立大鼠視網膜ir模型，于視網膜缺血術前30分鐘，右眼通過玻璃體腔注射trpc拮抗劑skf96365為實驗組，左眼注射溶劑pbs為陰性對照組，分別于再灌后3小時、6小時、12小時、24小時、48小時、72小時處死大鼠，摘取眼球，顯微鏡下剝離視網膜，提取視網膜總蛋白，蛋白質免疫印跡(western blot)檢測bdnf在視網膜組織中的蛋白表達水平。
3、抑制trpc通道時檢測bdnf基因的表達。將sd大鼠分為4組，分別進行如下處理：第一組，對眼球進行假手術，只行視神經分離術，不行視網膜缺血手術;第二組，建立視網膜ir模型;第三組于視網膜缺血術前30分鐘，通過玻璃體腔注射pbs溶液，然后再建立視網膜ir模型;第四組于視網膜缺血術前30分鐘，通過玻璃體腔注射注射skf96365，然后再建立視網膜ir模型。所有大鼠于再灌注后24小時處死，摘取眼球，顯微鏡下剝離視網膜，提取視網膜總rna，real-time pcr測定bdnf基因表達變化。
三、研究結果rt-pcr及real-time pcr結果顯示bdnf mrna在再灌注后3小時開始出現升高，24小時出現表達高峰，是對照組的1.4倍(p<0.05，n=6);western blot結果顯示應用skf96365抑制trpc通道后，bdnf的前體蛋白(precursor for bdnf，probdnf)表達量升高，并于再灌注后24小時達到高峰，是對照組的1.4倍(p<0.05，n=6)，而成熟型bdnf(mature bdnf，mbdnf)在整個再灌注過程中未見明顯變化。缺血再灌注24小時，ir+skf96365組bdnf的基因表達水平分別是假手術組、ir組、ir+pbs組的2.7、1.7、1.4倍，與ir+pbs組有統計學差異(p<0.05，n=6)。
四、小結在ir模型中，bdnf基因的時間表達譜早于trpc6(trpc6的mrna水平在再灌后是12小時開始升高)，提示bdnf可能位于trpc6介導的細胞保護作用的上游。當trpc通道受到抑制時，bdnf的基因水平和probdnf蛋白水平都升高，表明bdnf的轉錄和翻譯水平都有提高，但mbdnf沒有變化，提示trpc通道反饋性影響bdnf翻譯后修飾的過程。第二部分probdnf-p75ntr信號通路在視網膜ir模型誘導的rgcs損傷中的作用：
一、研究目的探索p75ntr信號通路在視網膜ir誘導的rgcs損傷中的作用。
二、研究方法使用熒光金(fluorogold，fg)通過上丘注射對活體sd大鼠rgcs進行逆行標記，在充分標記后(7天)，建立視網膜ir損傷模型，于視網膜缺血術前30分鐘通過右眼玻璃體腔注射p75ntr信號通路拮抗劑tat-pep5進行干預，且同時左眼注射溶劑dmso為陰性對照，分別于再灌后24小時、48小時、72小時、7天處死大鼠，常規心臟灌流取視網膜，平鋪后熒光顯微鏡下行rgcs計數，對結果進行統計分析。
三、研究結果統計分析結果顯示，在再灌注后48小時，玻璃體腔注射p75ntr信號通路拮抗劑tat-pep5組較之注射溶劑dmso對照組顯著增加rgcs的數目(p<0.05，n=6)。
四、小結在ir模型中probdnf-p75ntr信號通路可能參與抑制trpc通道誘導的促進rgcs死亡的過程。結論本研究提示bdnf可能是trpc6通道蛋白保護視網膜ir模型誘導的rgcs免受損傷的上游通路，當trpc通道受到抑制時，能反饋性影響bdnf轉錄后翻譯修飾的過程，導致probdnf量的累積，提高與p75ntr受體結合率，從而誘導促進rgcs死亡。這一發現有助于增進我們對青光眼發病機制的認識和研究，并為臨床上進行藥物干預和治療提供新的思路和途徑。
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