探讨敲低多肽N-乙酰半乳糖胺转移酶2(GALNT2)对高糖环境中人视网膜血管内皮细胞(HRCECs)增生及凋亡的影响及可能的作用机制。
以GALNT2基因为模板构建小发夹RNA(shRNA)干扰慢病毒载体。将HRCECs分为空白对照组、模型组、NC-shGALNT2组和shGALNT2组，分别于含5.5 mmol/L葡萄糖、25 mmol/L葡萄糖、shGALNT2阴性对照病毒+25 mmol/L葡萄糖和shGALNT2敲低病毒+25 mmol/L葡萄糖培养基中培养24 h。采用实时荧光定量PCR法检测各组细胞中GALNT2 mRNA相对表达量；采用Western blot法检测各组细胞中GALNT2、表皮生长因子(EGF)、EGF受体(EGFR)、磷酸化EGFR(p-EGFR)蛋白相对表达量；采用细胞计数试剂盒8(CCK8)法检测各组细胞增生值；采用流式细胞术检测各组细胞凋亡率。
模型组GALNT2 mRNA及蛋白相对表达量明显高于空白对照组，shGALNT2组GALNT2 mRNA及蛋白相对表达量明显低于空白对照组，差异均有统计学意义(均P<0.05)。模型组中细胞增生值较空白对照组明显降低，shGALNT2组中细胞增生值较模型组和NC-shGALNT2组明显升高，差异均有统计学意义(均P<0.05)。空白对照组、模型组、NC-shGALNT2组和shGALNT2组细胞凋亡率分别为(4.73±0.26)%、(8.66±0.25)%、(9.26±1.12)%和(5.47±0.18)%，总体比较差异有统计学意义(F＝342.921，P<0.001)，其中模型组细胞凋亡率明显高于空白对照组，shGALNT2组细胞凋亡率明显低于模型组和NC-shGALNT2组，差异均有统计学意义(均P<0.05)。模型组中EGFR蛋白相对表达量较空白对照组明显升高，p-EGFR蛋白相对表达量较空白对照组明显降低，差异均有统计学意义(均P<0.05)。shGALNT2组中p-EGFR蛋白相对表达量较模型组明显升高，差异均有统计学意义(均P<0.05)。
敲低GALNT2可以提高高糖培养下HRCECs的增生能力，减少HRCECs凋亡，其可能与EGFR信号通路的激活有关。
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糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy，DR)是糖尿病严重的微血管并发症，严重影响患者的生活质量。视网膜血管内皮细胞之间连接紧密，是构成血－视网膜屏障的重要结构基础。长期高糖环境可诱导线粒体功能障碍，促进视网膜内皮细胞凋亡，导致视网膜功能障碍。同时血管内皮细胞增生是新生血管形成过程中的重要环节，可致视网膜脱离和玻璃体积血，加重DR的发生和发展，造成视力不同程度下降。DR的发病机制复杂，其治疗常采用眼内注射抗血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)药物、糖皮质激素及其他抗炎药物，但存在高眼压、白内障发病率升高的风险。各种抗氧化剂有助于改善DR早期微血管病变，但目前仍无法确定抗氧化治疗的时机以及治疗剂量与不良反应之间的平衡问题。血管内皮细胞功能障碍被认为是DR的主要发病机制之一，预防血管内皮细胞功能障碍可降低糖尿病性血管并发症的风险。因此，迫切需要阐明高糖对视网膜血管内皮细胞作用的可能分子机制，以期在一定程度上缓解DR的发展。多肽N-乙酰半乳糖胺转移酶2(polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 2，GALNT2)是一种重要的糖基转移酶，可调节表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)等受体酪氨酸激酶的活性，从而调节细胞功能。目前针对GALNT2的研究大多与癌症的发生和发展相关，涉及其在不同组织中的差异表达，影响细胞增生、侵袭和转移等。有研究显示，在糖尿病模型大鼠的视网膜中GALNT2表达下调，且促进了EGFR的磷酸化，对视网膜起保护作用。推测GALNT2可能是预防和治疗DR新的关键靶点或预测分子。本研究拟通过观察高糖环境下敲低GALNT2对人视网膜毛细血管内皮细胞(human retinal capillary endothelial cells，HRCECs)增生及凋亡的影响，为DR的治疗提供新的潜在治疗靶点。
