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糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病最常见的严重并发症之一,其中,微血管病变是DR发病过程中的重要环节。目前关于DR的发病机制主要关注于蛋白质转录水平的研究,对翻译后修饰的作用报道较少,尤其是DR发病过程中某些关键分子的翻译后修饰。本课题以国内外关于糖尿病微血管病变和翻译后修饰的最新研究为基础,通过一系列体内外实验探讨了去乙酰化酶SIRT3和去SUMO化蛋白酶SENP1通过翻译后修饰在糖尿病视网膜微血管病变中的作用及机制,获得了一些有意义的新发现:第一部分研究阐明了SIRT3对锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,MnSOD)的去乙酰化修饰在高糖孵育的牛视网膜微血管内皮细胞(bovine retinal capillary endothelial cells,BRECs)和糖尿病鼠视网膜组织中的保护作用。本部分研究首次发现高糖状态下视网膜内皮细胞中SIRT3表达下调与聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)激活有关,并且高糖状态下视网膜内皮细胞和组织中MnSOD活性受SIRT3介导的乙酰化/去乙酰化修饰调节,SIRT3能通过去乙酰化修饰作用激活MnSOD,降低高糖孵育的BRECs以及糖尿病大鼠视网膜组织中ROS生成,抑制PARP激活,使得NF-κB及Bax下调,同时抑制高糖诱导的BRECs凋亡。因此,SIRT3在DR防治中可能有潜在的临床应用前景。第二部分研究旨在初步探讨SENP1对高糖孵育的牛视网膜微血管周细胞(bovine retinal capillary pericytes,BRPCs)凋亡的影响。本部分研究首次报道高糖状态下视网膜周细胞和组织中SENP1表达下调,并且呈时间依赖性。SENP1可通过去SUMO化修饰乳腺癌缺失因子(deleted in breast cancer,DBC1)抑制高糖诱导的牛视网膜周细胞的凋亡,提示SENP1将成为DR防治的一个新靶点。本课题的研究发现丰富了DR发生发展的分子机制,并为发掘DR生物治疗新靶点奠定基础,具有一定程度的理论创新意义和科学价值。