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课题组前期研究发现,黑米皮花青素(Black rice anthocyanidins,BRACs)能通过抗氧化和抗凋亡途径有效防护视网膜光化学损伤(Retina photochemical damage,RPD)。飞燕草素(Delphinidin,DP)是花青素中含量最高的活性成分,具有较强抗氧化能力。RPD病理过程中早期存在氧化性损伤,但感光细胞是否存在焦亡性死亡尚未明确delphinidin单体能否通过抗氧化、抗焦亡机制防护RPD尚不清楚。本研究旨在证实delphinidin通过调节氧化应激与细胞焦亡防护RPD效应并阐明其分子机制。目的探讨delphinidin对氧化应激与细胞焦亡介导的RPD保护作用的分子机制,为黄酮类化合物预防和治疗RPD疾病提供实验数据。方法(1)建立RPD体外模型,不同浓度delphinidin(5、10、20μmol/L)分别处理细胞:CCK-8法检测细胞增殖能力;光学显微镜观察细胞形态学观察;LDH试剂盒检测评估细胞毒性;ELISA法测定过氧化产物MDA、TBARS含量,生物化学法测定抗氧化酶系SOD、GSH-Px、GST活性测定;利用CRISPR/Cas9技术敲除661W细胞Caspase-1;(2)建立661W细胞与Cas1 KO细胞RPD体外模型,光学显微镜对比细胞形态;CCK-8法检测各组细胞增殖能力;LDH试剂盒评估各组细胞毒性;RT-qPCR与Western blo检测各组细胞焦亡通路关键因子(NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD、IL-1β、IL-18)mRNA与蛋白表达水平;(3)以5μmol/L delphinidin处理661W细胞RPD体外模型,流式细胞术检测各组细胞内ROS生成量;扫描电镜观察各组细胞表面形态变化;Hoechst/PI双染对比各组细胞损伤程度;RT-qPCR与Western blot检测各组细胞焦亡通路关键因子mRNA与蛋白表达水平;ELISA法检测细胞分泌IL-1β、IL-18活性。结果(1)Delphinidin能以剂量依赖的方式有效保护光损伤后661W感光细胞增殖能力;delphinidin处理可保护光损伤细胞形态完整,有效降低光损伤后细胞毒性,抑制光损伤后细胞MDA、TBARS含量,升高光损伤后细胞抗氧化酶系SOD、GSH-Px、GST活性;(2)利用CRISPR/Cas9技术成功构建Cas1 KO细胞系;光照处理Cas1 KO细胞形态完整,状态良好;细胞活力及增殖能力增加;释放LDH量减少;光照处理Cas1 KO细胞的(GSDMD、IL-1β、IL-18)mRNA与蛋白表达水平均显著降低;(3)delphinidin处理光损伤661W细胞内ROS生成显著减少;扫描电镜观察细胞膜超微结构,delphinidin处理光损伤细胞表面形态完整,焦亡小体数量减少;delphinidin处理光损伤细胞后PI荧光表达明显降低,坏死细胞数量减少;delphinidin降低光照后细胞焦亡相关蛋白(NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD、IL-1β、IL-18)的mRNA与蛋白表达水平;抑制光照后661W细胞分泌IL-1β、IL-18活性。结论Delphinidin调节氧化应激防护RPD;RPD病理机制中存在细胞焦亡现象,敲除661W细胞Caspase-1阻断焦亡信号能有效防护RPD;delphinidin能通过抗细胞焦亡途径防护RPD。