基于糖尿病大鼠模型探究microRNA在视网膜中的表达差异及作用机制.docxVIP

基于糖尿病大鼠模型探究microRNA在视网膜中的表达差异及作用机制

一、引言

1.1研究背景与意义

糖尿病作为一种全球性的慢性代谢性疾病，其发病率正逐年攀升。国际糖尿病联盟（IDF）数据显示，2021年全球糖尿病患者人数已达5.37亿，预计到2045年将增至7.83亿。糖尿病视网膜病变（DiabeticRetinopathy，DR）作为糖尿病最为常见且严重的微血管并发症之一，严重威胁着患者的视力健康，已然成为工作年龄人群致盲的首要原因。

DR的发病机制极为复杂，是多种因素共同作用的结果，包括多元醇通路激活、蛋白激酶C（PKC）途径异常、己糖胺通路激活以及晚期糖基化终末产物（AGEs）积累等。这些因素导致视网膜微血管周细胞丢失、内皮细胞损伤、血-视网膜屏障破坏，进而引发视网膜缺血、缺氧，新生血管形成，最终造成视力严重受损甚至失明。病程超过10年的糖尿病患者，DR的发生率高达50%以上，而病程20年以上的1型糖尿病患者，DR几乎是普遍存在。

在我国，随着糖尿病发病率的不断上升，DR患者数量也日益增多。据统计，我国糖尿病患者中DR的患病率约为24.7%-37.5%。由于DR早期症状隐匿，多数患者在病变进展到一定程度后才被发现，错失了最佳治疗时机。目前，临床针对DR的治疗手段主要包括激光光凝、抗血管内皮生长因子（VEGF）治疗以及玻璃体切割手术等。但这些治疗方法往往只能延缓病情进展，无法从根本上治愈疾病，且存在一定的局限性和并发症。激光光凝虽能减少新生血管形成，但会破坏部分正常视网膜组织，影响视功能；抗VEGF治疗需要频繁眼内注射，存在感染、眼内出血等风险，且长期疗效有待进一步观察；玻璃体切割手术则适用于病情较为严重的患者，手术风险高，术后恢复也较为复杂。因此，深入探究DR的发病机制，寻找新的早期诊断标志物和有效的治疗靶点，成为眼科领域亟待解决的关键问题。

微小核糖核酸（microRNA，miRNA）是一类内源性非编码单链小分子RNA，长度约为19-25个核苷酸。miRNA通过与靶基因mRNA的3-非翻译区（3-UTR）互补配对结合，抑制mRNA的翻译过程或诱导其降解，从而在转录后水平调控基因表达。研究表明，一个miRNA可以调控多个靶基因，而一个靶基因也可受到多个miRNA的调控，这种复杂的调控网络使得miRNA参与了机体几乎所有的生理和病理过程，如细胞增殖、分化、凋亡、代谢以及炎症反应等。

近年来，越来越多的研究表明miRNA在DR的发生发展过程中发挥着至关重要的作用。不同的miRNA在DR中呈现出特异性的表达差异，这些差异表达的miRNA通过调控不同的靶基因和信号通路，参与了DR的各个病理环节。某些miRNA可能通过调控VEGF的表达，影响视网膜血管的生成和通透性；另一些miRNA则可能参与调节炎症反应，影响DR的炎症微环境。通过研究DR中miRNA的表达差异谱，有望揭示DR的潜在发病机制，为DR的早期诊断和治疗提供新的生物标志物和治疗靶点。

综上所述，本研究旨在通过检测糖尿病大鼠视网膜中miRNA的表达差异谱，深入探讨miRNA在DR发生发展中的作用机制，为DR的早期诊断、病情监测和治疗提供新的理论依据和潜在靶点，具有重要的理论意义和临床应用价值。

1.2研究目的与问题提出

本研究旨在以糖尿病大鼠为实验对象，运用先进的检测技术，全面且精准地检测其视网膜中microRNA的表达差异谱。通过深入对比糖尿病大鼠与正常大鼠视网膜中microRNA表达的不同，获取在糖尿病视网膜病变（DR）发生发展过程中呈现显著差异表达的microRNA信息。

基于所获得的表达差异谱，深入探讨这些差异表达的microRNA在DR中所发挥的作用及其潜在机制。具体而言，一方面，借助生物信息学分析、细胞实验以及动物实验等多种手段，预测并验证差异表达microRNA的靶基因，明确它们在基因调控网络中的上下游关系；另一方面，研究这些microRNA通过调控靶基因，对视网膜细胞的增殖、凋亡、迁移以及血管生成等生物学过程产生的影响，进而阐释其在DR发病机制中的关键作用环节。

在当前糖尿病视网膜病变的研究领域中，虽然已经知晓DR发病机制复杂，涉及多元醇通路激活、蛋白激酶C途径异常、己糖胺通路激活以及晚期糖基化终末产物积累等多个方面，但对于这些复杂机制背后是否存在更为精准、早期的分子调控靶点，仍然缺乏深入了解。而且，临床上现有的治疗手段存在局限性，难以从根本上治愈疾病，因此急需寻找新的早期诊断标志物和有效的治疗靶点。

从miRNA角度来看，尽管