视网膜色素上皮(RPE)细胞移植是多种遗传性视网膜变性疾病治疗的研究方向，但体外培养的RPE细胞系都存在细胞的去分化问题，而研究表明哺乳动物类雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路的异常激活会导致RPE细胞的去分化状态。因此抑制mTOR信号通路应有助于抑制RPE细胞的去分化状态。
观察雷帕霉素是否能够抑制mTOR信号通路，调控人RPE细胞系ARPE19细胞的分化。
将ARPE19细胞接种于12孔板进行培养并分为对照组和雷帕霉素组，分别在培养基中添加DMSO和终浓度400 nmol/L的雷帕霉素，分别于细胞培养后24 h和48 h收集各组细胞，通过免疫荧光法检测各组细胞中闭锁小带1(ZO-1)蛋白的表达，分别采用实时荧光定量PCR和Western blot法检测各组细胞中RPE特异性基因和蛋白的相对表达量。
免疫荧光检测结果显示，雷帕霉素组细胞培养后24 h和48 h，细胞中ZO-1表达的荧光强度均明显增强。实时荧光定量PCR结果显示，雷帕霉素组ARPE19细胞处理后24 h，RPE细胞特异性基因RPE65、MERKT和LRAT mRNA相对表达量较对照组分别提高了25.97%、29.71%和13.00%，差异均有统计学意义(P＝0.04、0.04、0.04)；雷帕霉素组细胞处理后48 h，RPE65、LRAT、rLBP1、BEST1、keratin18和MERKT mRNA的相对表达量较对照组分别提高了174.00%、88.00%、56.18%、193.81%、10.83%和35.02%，差异均有统计学意义(P＝0.00、0.04、0.01、0.04、0.04、0.03)。Western blot检测结果显示，雷帕霉素组细胞处理后24 h和48 h，细胞中Akt/mTOR信号通路相关蛋白p-mTOR、p-P70S6和p-S6表达条带均较对照组明显减弱；雷帕霉素处理细胞后24 h，细胞中RPE特异性蛋白ZO-1蛋白的相对表达量较对照提高40%，差异有统计学意义(P＝0.01)；雷帕霉素处理细胞后48 h，ZO-1、MERKT、Catenin和LRAT蛋白的相对表达量较对照组分别提高36.00%、57.37%、13.68%和41.07%，差异均有统计学意义(P＝0.01、0.00、0.04、0.04)。
雷帕霉素可以抑制mTOR信号转导通路的激活，上调ARPE19细胞中RPE特异性基因的表达；抑制mTOR信号转导通路后体外培养的RPE细胞系更接近于活体RPE细胞。
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视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium，RPE)细胞是视网膜组织中的单层终末分化细胞，对神经视网膜结构的维持和功能的发挥具有重要作用。当RPE细胞中表达的基因存在先天突变而引起功能障碍时，常引起继发性神经视网膜细胞的丢失，从而导致遗传性视网膜疾病(hereditary retinal diseases，HRDs)[1,2,3]。RPE细胞具有遮光功能，并参与维生素A的吸收和交换、脉络膜的血液供应和外节盘的吞噬，此外还是周围组织细胞氧耗、代谢物之间的交换场所。视网膜变性疾病还包括年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration，AMD)，AMD也是发达国家老年人的主要致盲眼病，其主要病理基础是RPE细胞的异常[4]。RPE细胞移植是目前人类尝试治疗视网膜变性疾病的主要手段，然而通过体外培养的各种来源的RPE细胞都存在一个共同缺陷，就是在体外培养过程中会引起RPE细胞的去分化，因此建立稳定的RPE细胞培养模型在视网膜变性疾病的研究中具有重要意义[5,6]。研究表明，当RPE细胞受到损伤时，Akt/哺乳动物类雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)细胞信号通路早期被激活，可延长RPE细胞的寿命，但同时导致RPE的异常增生和去分化[7]。本研究中观察雷帕霉素对ARPE19细胞分化的作用，探讨雷帕霉素调控ARPE19细胞分化的机制，从而为视网膜变性疾病的发病机制的临床研究提供依据。
