NaHS通过抑制Caspase3/GSDME减少糖尿病视网膜病变引起的视网膜凋亡和焦亡

背景糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病微血管病变的最重要表现,是一种具有特定变化的眼底疾病~([1])。目前的研究表明,全球有4.25亿糖尿病病例,并预测到2045年,这一数字将达到6.29亿~([2])。值得注意的是,DR经常导致视力下降或失明,并严重影响世界各地成千上万人的生活质量。若视网膜的细胞因糖尿病发生视网膜缺血将发生细胞凋亡或者焦亡,形成胞膜孔洞,释放大量炎性因子,引发严重的炎症反应。大量研究表明Caspase-3可以诱导细胞凋亡。最近的研究证实Caspase-3也在焦亡中发挥作用。Caspase-3通过切割GSDME完成的焦亡的诱导。因此我们将目标锁定在既可以诱发凋亡又可以诱导焦亡的路径Caspase-3/GSDME上。如果可以抑制Caspase-3/GSDME途径就能够减少凋亡和焦亡,拯救更多的细胞。硫氢化钠(NaHS)是一种被用来研究抑制各种疾病炎性反应的新型药物,NaHS能够抑制炎症反应已经是共识,但是NaHS在视网膜类疾病的研究中少有报道,已有研究表明NaHS对于缺血引起的细胞凋亡和焦亡有抑制作用,Forensic genetics此研究将探索NaHS能否能够通过抑制Caspase-3/GSDME途径减少视网膜细胞焦亡和凋亡。致力于寻找糖尿病视网膜损伤的关键靶点,研发出新的药物治疗糖尿病视网膜病变。目的探索NaHS是否能够通过抑制Caspase-3/GSDME减少视网膜细胞凋亡和焦亡改善糖尿病视网膜病变。方法1.随机选取8周龄Cselleck产品57雄性小鼠使用高糖高脂饲料(D12492脂肪供能占比60%)喂养8周,造成胰岛素抵抗,结合腹腔注射链脲佐菌素(STZ),建立C57Ⅱ型糖尿病模型小鼠。实验分组:正常对照Sham组、T2DM模型组、T2DM+NaHS治疗组各20只。2.各组完成实验后立即麻醉取同侧5只眼球,制作视网膜石蜡切片,HE染色观察视网膜血管增生情况。3.各组完成实验后立即麻醉取同侧5只眼球,做石蜡切片后进行尼氏染色并拍照,比较各组尼氏小体的数量。4.各组完成实验后立即麻醉取同侧3只眼球,做石蜡切片后进行Tunel染色并拍照,比较各组凋亡阳性细胞的数量。5.各组完成实验后立即麻醉取同侧3只眼球,每组三个视网膜融合为一组实验样本提取视网膜蛋白,免疫印记法检测视网膜细胞凋亡和焦亡相关蛋白Bax、Bcl-2、IL-18、IL-1β、Caspase3、GSDME-NT的表达量。6.采用SPSS软件进行统计学分析,实验数据采用平均数±标准差。两组比较是Students t检验,多组间比较用one-way ANOVA,r<0.05有显著统计学意义。结果1.Sham组视网膜观察不到新生血管,T2DM组视网膜新生血管数量均值达4.25±0.25,高于Sham组(r<0.05),NselleckaHS+T2DM组视网膜新生血管数量均值为2.5±0.73,低于T2DM组(r<0.01)。提示:NaHS能够抑制糖尿病视网膜新生血管。2.Sham组GCL层尼氏小体着色鲜明,均匀分布,T2DM组视网膜GCL层尼氏小体丢失明显,细胞分布凌乱,不聚集,形态异常,而NaHS+T2DM组视网膜GCL层尼氏小体数量显著高于T2DM组且着色接近正常。3.凋亡阳性细胞数,T2DM组与Sham组相比显著增加(r<0.01),NaHS+T2DM组与T2DM组相比,凋亡细胞数减少(r<0.05)。视网膜Bax/Bcl-2蛋白比值,T2DM组与Sham组相比显著升高(r<0.01),而NaHS+)T2DM组与T2DM组相比明显降低(r<0.05)。提示:NaHS可以显著降低糖尿病视网膜细胞凋亡。4.T2DM组与Sham组相比,视网膜Cleaved IL-18、Cleaved IL-1β、Cleaved-Caspase3、GSDME-NT蛋白表达水平均显著增加(r<0.05),而NaHS+T2DM组与T2DM组相比,蛋白表达水平均显著降低(r<0.05)。提示:NaHS可以显著降低糖尿病视网膜炎症和细胞焦亡。结论1.NaHS抑制了糖尿病引起的视网膜GCL层的血管异常增生。2.NaHS通过抑制细胞凋亡和焦亡降低了糖尿病视网膜病变的炎症反应,并改善了视网膜神经细胞损伤。3.NaHS能够通过抑制Caspase 3/GSDME减少糖尿病视网膜细胞凋亡和焦亡的发生。