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中醫(yī)老年所劉特研究員與市一醫(yī)院眼科合作揭示增齡性老年黃斑變性發(fā)病新機制
來源:
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作者:shageorg
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發(fā)布時間: 1680天前
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2020年10月20日，國際著名雜志《Theranostics》（影響因子8.579）在線發(fā)表了上海市中醫(yī)老年醫(yī)學研究所劉特研究員與上海市第一人民醫(yī)院眼科孫曉東教授課題組題為“ROS production and mitochondrialdysfunction driven by PU.1-regulated NOX4-p22phox activation in Aβ-inducedretinal pigment epithelial cell injury”的研究論文。
β淀粉樣蛋白（Aβ）沉積是誘發(fā)增齡性老年黃斑變性（AMD）的重要病理因素之一，其導致的氧化應激損傷可誘發(fā)視網(wǎng)膜色素上皮（RPE）細胞層變性。盡管對此已有大量的報道，但是，Aβ介導RPE損傷的深層機制仍然未被完全闡明。
本項目中，研究人員利用眼內注射Aβ1-40建立小鼠干性AMD模型。利用串聯(lián)質譜分析和生物信息學技術，獲得全面的蛋白質組學數(shù)據(jù)和差異性變化規(guī)律。通過活性氧檢測、線粒體ROS測定、耗氧率（OCR）測定、基因敲減實驗以及染色質免疫共沉淀和熒光素報告酶分析實驗，確定了與Aβ-AMD損傷密切相關的調控因子。
蛋白質組學分析共鑒定出4243個差異性蛋白質，其中1069個蛋白質的表達差異受到Aβ1-40的顯著影響。生物信息學分析發(fā)現(xiàn)，上述差異性蛋白大多位于氧化應激相關信號轉導通路上。其中，RPE細胞線粒體功能紊亂和活性氧過度產生顯著證明了NADPH氧化酶異常在Aβ1-40介導的氧化應激中屬于重要的核心（HUB）蛋白。
通過MOTIF和轉錄因子結合位點分析，研究人員發(fā)現(xiàn)轉錄因子PU.1/Spi1是NADPH氧化酶，特別是NOX4-p22phox復合物活化的重要激活因子。當沉默PU.1的表達，可顯著削弱RPE細胞的氧化應激和線粒體功能障礙，并挽救Aβ1-40介導的視網(wǎng)膜結構和功能損傷。
綜上所述，本研究揭示了PU.1是AMD發(fā)生過程中，全新分子靶點和病理學調控蛋白。PU.1的表達調控是一種在β淀粉樣蛋白驅動的RPE損傷中，對抗過度氧化應激的潛在新途徑。
本研究中，上海市第一人民醫(yī)院眼科孫雋然、陳潔瓊、李彤等博士為本文共同第一作者。本文的其他作者還包括上海市第一人民醫(yī)院眼科黃珮戎、李潔、沈夢溪、高敏、孫洋、梁堅、李曉蒙、王藝敏、肖毓抒、施祥、胡一凡、馮競仰、賈慧珣等。上海市中醫(yī)老年醫(yī)學研究所實驗室主任劉特研究員和上海市第一人民醫(yī)院眼科孫曉東教授為本論文的并列通訊作者。本項研究獲得國家重大科技專項、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、上海市科委面上項目、醫(yī)院發(fā)展中心前沿項目、上海青年科技人才揚帆計劃等課題基金的資助。
β淀粉樣蛋白（Aβ）沉積是誘發(fā)增齡性老年黃斑變性（AMD）的重要病理因素之一，其導致的氧化應激損傷可誘發(fā)視網(wǎng)膜色素上皮（RPE）細胞層變性。盡管對此已有大量的報道，但是，Aβ介導RPE損傷的深層機制仍然未被完全闡明。
本項目中，研究人員利用眼內注射Aβ1-40建立小鼠干性AMD模型。利用串聯(lián)質譜分析和生物信息學技術，獲得全面的蛋白質組學數(shù)據(jù)和差異性變化規(guī)律。通過活性氧檢測、線粒體ROS測定、耗氧率（OCR）測定、基因敲減實驗以及染色質免疫共沉淀和熒光素報告酶分析實驗，確定了與Aβ-AMD損傷密切相關的調控因子。
蛋白質組學分析共鑒定出4243個差異性蛋白質，其中1069個蛋白質的表達差異受到Aβ1-40的顯著影響。生物信息學分析發(fā)現(xiàn)，上述差異性蛋白大多位于氧化應激相關信號轉導通路上。其中，RPE細胞線粒體功能紊亂和活性氧過度產生顯著證明了NADPH氧化酶異常在Aβ1-40介導的氧化應激中屬于重要的核心（HUB）蛋白。
通過MOTIF和轉錄因子結合位點分析，研究人員發(fā)現(xiàn)轉錄因子PU.1/Spi1是NADPH氧化酶，特別是NOX4-p22phox復合物活化的重要激活因子。當沉默PU.1的表達，可顯著削弱RPE細胞的氧化應激和線粒體功能障礙，并挽救Aβ1-40介導的視網(wǎng)膜結構和功能損傷。
綜上所述，本研究揭示了PU.1是AMD發(fā)生過程中，全新分子靶點和病理學調控蛋白。PU.1的表達調控是一種在β淀粉樣蛋白驅動的RPE損傷中，對抗過度氧化應激的潛在新途徑。
本研究中，上海市第一人民醫(yī)院眼科孫雋然、陳潔瓊、李彤等博士為本文共同第一作者。本文的其他作者還包括上海市第一人民醫(yī)院眼科黃珮戎、李潔、沈夢溪、高敏、孫洋、梁堅、李曉蒙、王藝敏、肖毓抒、施祥、胡一凡、馮競仰、賈慧珣等。上海市中醫(yī)老年醫(yī)學研究所實驗室主任劉特研究員和上海市第一人民醫(yī)院眼科孫曉東教授為本論文的并列通訊作者。本項研究獲得國家重大科技專項、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、上海市科委面上項目、醫(yī)院發(fā)展中心前沿項目、上海青年科技人才揚帆計劃等課題基金的資助。
