糖尿病性視網膜病（DR）是糖尿病的一種微血管併發症，會損害視網膜血管和神經細胞，威脅著全世界勞動年齡和老年人的視力。儘管在探索DR的機理和治療方面已進行了各種研究，但圍繞該疾病的治療方法仍存在許多未知數，需要進一步研究。繆勒氏（müller）細胞作為從神經視網膜的外層到內層的初級神經膠質細胞，提供營養和維持結構穩定，這對於視網膜的穩態至關重要。高血糖條件下的繆勒氏細胞受損肯定會引起神經視網膜損傷，因此，建議研究穆勒膠質細胞與DR之間的關係。

近日，中山大學眼科中心Haocheng Ao等人在Life Sciences（2020IF：3.647）雜誌（上發表了名為“TXNIP positively regulates the autophagy and apoptosis in the rat müller cell of diabetic retinopathy”，探究TXNIP在糖尿病視網膜病變大鼠müller細胞的自噬和凋亡中的作用。

圖1

研究人員採用逆轉錄-定量聚合酶鏈反應（RT-qPCR）和蛋白質印跡法用於測量靶標的表達水平。應用簇狀規則間隔的短迴文重複/ CRISPR關聯9（CRISPR / cas9）方法敲除TXNIP。TdT介導的dUTP缺口末端標記（TUNEL）檢測和流式細胞儀用於檢測細胞凋亡。細胞計數試劑盒8（CCK-8）分析用於評估細胞活力。進行EdU測定以測量細胞增殖能力。實施視網膜免疫組織化學，視網膜冰凍切片免疫熒光以及視網膜電圖（ERG）記錄以檢測視網膜的功能。

結果顯示在體內和體外高血糖條件下，TXNIP均上調。TXNIP的過表達激活了大鼠müller細胞的自噬和凋亡。在高葡萄糖條件下，敲除TXNIP可以減少大鼠müller細胞的自噬和凋亡。TXNIP透過抑制PI3K / AKT / mTOR訊號通路積極調節自噬。敲低TXNIP改善了對DR光刺激的視覺反應。

為了證實TXNIP在rMC-1中的作用，研究人員設計了一種過表達大鼠基因TXNIP的慢病毒（圖2A，由源井生物提供）。RT-qPCR顯示過表達組的TXNIP mRNA水平顯著高於對照載體組（圖2B）。此外，westernblotting顯示過度表達組TXNIP蛋白水平的表達增加相似（圖2C）。為了評估TXNIP過表達條件下rMC-1的自噬通量，應用巴非黴素A1阻斷自噬通量。如圖2D所示，TXNIP過表達組的LC3B-II蛋白水平隨著巴非黴素A1顯著增加，這意味著自噬通量增強。過表達組自噬標誌物p62表達下降，Beclin-1和Atg12-Atg5複合物表達增加。此外，研究人員發現TXNIP過表達組Bcl-2蛋白水平降低，Bax和切割的Caspase-3升高（圖2E），這表明TXNIP過表達上調了細胞凋亡。

圖2

總之，基於研究人員的研究結果，研究人員驗證了高血糖條件下體內和體外TXNIP的過表達，這可能是評估糖尿病性視網膜病變嚴重程度的潛在生物標誌物。研究人員的研究首次揭示了TXNIP透過抑制PI3K / AKT / mTOR訊號傳導通路，在高葡萄糖條件下正調控大鼠繆勒細胞的自噬。TXNIP的下調導致自噬以及細胞凋亡的減少，在高葡萄糖條件下恢復細胞增殖和細胞活力，並改善糖尿病大鼠的視覺功能。這項研究揭示了一種潛在的新型DR治療方法。

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