Metformin通过AMPK信号通路抑制视网膜光损伤的机制研究

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目的:研究Metformin对视网膜感光细胞(661w)及动物视网膜光损伤模型的影响,探索Metformin通过激活AMPK信号通路对抗视网膜光损伤的作用及其机制。  方法:以661w细胞及C-57小鼠为实验对象,研究Metformin对视网膜光损伤的保护作用。1、确定Metformin在661w细胞中的最佳保护浓度:利用Hoechst/PI法和MTT法检测细胞的存活及生长状态,制备661w细胞光损伤模型,通过筛选5 mmol/L, 10 mmol/L,15 mmol/L浓度的Metformin对661w细胞的抗损伤效果,确定其最佳保护浓度(即Metformin组);2、使用JC-1、ROS染色法检测Metformin对661w细胞内活性氧及线粒体膜电位的影响;3、提取正常661w细胞组、PBS细胞组(1d/2d/3d)、Metformin细胞组(1d/2d/3d)蛋白样品,利用Western blot检测AMPK、p-AMPK、mTOR、p-mTOR、4EBP1、p-4EBP1蛋白的表达;4、确定最佳的光损伤动物模型制备条件:随机将30只c-57小鼠分为3组(每组10只),分别置于光学器具中使用9,000Lux冷光源照射8h、12h、16h,第7天后通过检测光照后与光照前的视网膜电图(electroretinogram,ERG)变化,确定其最佳的制备时间;5、选取健康C-57雄性小鼠 30只(每组10只),将其随机分成3组:对照组、腹腔注射PBS组(即PBS动物组)和腹腔注射Metformin组(即Metformin动物组)。对照组小鼠于正常环境下饲养,PBS动物组和Metformin动物组小鼠均置于9,000Lux光照下12h。分别记录实验前和实验后第7天的三组小鼠的ERG值;6、提取对照组、PBS动物组、Metformin动物组小鼠视网膜组织蛋白,利用Western blot检测它们对AMPK、p-AMPK、mTOR、p-mTOR、4EBP1、p-4EBP1蛋白的表达。  结果:1、Metformin能够降低光照条件下661w细胞的死亡率,浓度为10 mmol/L 的Metformin效果最显著;2、光损伤条件下,与PBS动物组比较,Metformin动物组的b波和a波的波幅下降程度明显减轻;3、Western blot检测细胞及动物视网膜的AMPK、p-AMPK表达量上升,而mTOR、p-mTOR、4EBP1、p-4EBP1表达量较对照组均明显降低,差异均具有统计学意义(p<0.05)。  结论:1、Metformin在661w细胞和动物视网膜中均具有对抗光损伤的作用;2、在661w细胞及动物视网膜中,Metformin通过激活AMPK、p-AMPK,抑制mTOR、p-mTOR、4EBP1、p-4EBP1对抗视网膜光损伤。
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