目的:SIRT家族(Sirtuins)是一类依赖于NAD~+的去乙酰化酶,哺乳动物体内共发现有7种该同源蛋白(SIRT1-7),在细胞衰老、炎症、代谢和细胞增殖等病理生理活动中发挥重要作用,其中人们对SIRT1的研究最为透彻。白藜芦醇(Resveratrol,RES),作为SIRT1的特异性激动剂,也被发现具有抗炎、抗衰老和抗炎等诸多功能。近年有研究提示部分SIRT家族蛋白如SIRT1和其激动剂白藜芦醇可能在视网膜保护方面发挥重要作用。然而目前SIRT家族在视网膜的表达分布和功能以及白藜芦醇的保护机制仍未得到较好阐明。本研究旨在阐明SIRT家族在不同种属视网膜上的表达特点,并确定可能参与视网膜损伤、衰老调控的家族蛋白,并进一步探明白藜芦醇保护视网膜的可能分子机制。在本课题研究中,我们首先探讨了正常成年小鼠,大鼠和人视网膜Sirtuins的mRNA和蛋白表达,并进一步探讨了白藜芦醇在视网膜损伤过程的神经保护作用以及其可能的作用机制。我们使用视网膜缺血再灌注损伤(I/R)模型,进一步探讨了白藜芦醇是否是通过抑制视网膜神经节细胞凋亡相关蛋白、视网膜胶质细胞活化以及炎症反应来阻止视网膜神经细胞变性。方法:本课题实验分为两部分工作:第一部分:选取2-3个月的雄性SD大鼠(200-300克),6-8周雄性C57小鼠(20-25克)和人(30-50岁)视网膜用于该研究。使用Western免疫印迹,定量PCR和免疫荧光对SIRT家族在小鼠,大鼠和人的正常成年视网膜以及随年龄变化的表达情况进行了研究。第二部分:选取20只正常成年雄性SD大鼠的右眼作为实验模型组,在110mmHg压力下眼内高压灌注1小时,左眼在水平压力下灌注1小时作为对照模型组。每组组内随机选择10只SD大鼠作为白藜芦醇治疗组,在做视网膜缺血再灌注模型前1天开始连续三天腹腔注射250mg/kg的白藜芦醇,剩余10只大鼠作为对照治疗组注射相同剂量的对照缓冲液。我们通过在SD大鼠上丘注射荧光金逆行标记视网膜神经节细胞,并在荧光显微镜下进行计数,用TUNEL试剂盒检测视网膜内凋亡细胞。实验中,我们采用HE染色检测青光眼模型视网膜的组织结构变化,采用Western免疫印迹技术和免疫荧光检测线粒体相关凋亡通路:Bax/Bcl-2-Caspase 3,胶质细胞活化(GFAP)和炎症相关蛋白(COX2,iNOS)的表达情况。结果:在第一部分工作中我们发现SIRT1在小鼠、大鼠和人视网膜中表达均较高,而在人视网膜中除了SIRT1以外的SIRT家族其他蛋白表达水平均比大鼠小鼠的低。并且SIRT1在老年SD大鼠视网膜和急性缺血再灌注损伤的视网膜中均发现有显著降低,而SIRT5在成年视网膜中显著升高,其他SIRT家族则未表现出年龄相关的任何显著变化。在第二部分工作即在白藜芦醇对视网膜缺血再灌注损伤的保护作用研究中,通过HE染色和荧光金逆行标记,我们发现白藜芦醇治疗组明显减轻I/R 7天视网膜缺血损伤导致的视网膜变薄(或变性)和减少14天的视网膜神经节细胞(RGCs)的丢失。同时我们发现白藜芦醇能明显降低1天视网膜TUNEL阳性标记的视网膜细胞凋亡,抑制早期促凋亡相关蛋白Bax的表达增加和随后发生的Caspase 3裂解。然而,我们未能发现抗凋亡相关蛋白Bcl-2在I/R损伤模型中具有显著表达变化,也未能发现RES对其具有调节效果。并且,我们发现在I/R损伤模型中,GFAP和前炎症因子的表达出现明显上调而RES可以明显抑制其上调,表明I/R损伤会引起视网膜细胞凋亡,反应性胶质细胞活化和相关炎症反应,而白藜芦醇对这些损伤反应都具有明显抑制效果。结论:本实验研究中我们首次系统分析了Sirtuins家族在小鼠、大鼠和人类视网膜细胞中表达特点,本实验也发现白藜芦醇可以通过阻断Bax-Caspase-3凋亡通路抑制RGCs的凋亡,并通过抑制胶质细胞活化的发生和相关炎症因子的表达,从而保护I/R损伤视网膜。研究表明Sirtuins蛋白对视网膜年龄相关性的疾病的研究提供了基础,并且很好地论证了白藜芦醇有望应用于青光眼临床治疗。增加SIRT1的表达和活性可能有助于青光眼和其他年龄相关眼病的眼部功能障碍的治疗。