miR-29a-5p通过靶向调控SIRT3介导高糖诱导的视网膜神经节细胞损伤：糖尿病视网膜病变的新机制

本研究聚焦糖尿病视网膜病变（DR）中miR-29a-5p的调控机制，通过临床样本分析和高糖（HG）诱导的视网膜神经节细胞（RGCs）模型，首次揭示miR-29a-5p通过靶向抑制SIRT3加剧氧化应激、炎症和细胞凋亡。该发现为DR的靶向治疗提供了新策略，相关成果发表于《Gene》。

　　

糖尿病视网膜病变（Diabetic Retinopathy, DR）是全球糖尿病患者视力丧失的首要原因，预计到2045年患者将达1.61亿。高糖（High Glucose, HG）诱导的视网膜神经节细胞（Retinal Ganglion Cells, RGCs）凋亡是DR进展的核心环节，但具体分子机制尚未阐明。近年研究发现微小RNA（miRNA）在DR中起关键调控作用，其中miR-29a-5p的表达异常与糖尿病并发症相关，但其在DR中的靶基因及功能机制仍存争议。与此同时，线粒体去乙酰化酶SIRT3（Sirtuin 3）被发现可通过调控超氧化物歧化酶2（SOD2）等靶点缓解氧化应激，但其在DR中的作用尚未明确。这些科学问题亟待解决，以期为DR治疗提供新靶点。

来自广州市花都区的研究团队通过分析DR患者外周血样本和体外HG诱导的RGCs模型，系统研究了miR-29a-5p-SIRT3轴在DR中的作用。研究发现DR患者外周血中miR-29a-5p表达显著升高，且与空腹血糖（FBG）和总胆固醇（TC）水平呈正相关。体外实验证实，HG通过上调miR-29a-5p促进RGCs凋亡，而抑制miR-29a-5p可显著减轻氧化损伤（降低ROS和MDA，提升SOD活性）和炎症反应（减少IL-6、TNF-α）。通过双荧光素酶报告基因实验首次验证SIRT3是miR-29a-5p的直接靶标，且SIRT3敲除会逆转miR-29a-5p抑制剂的保护作用。该研究创新性揭示了miR-29a-5p通过负调控SIRT3加重DR的新机制。

关键技术方法包括：1）采集7例DR患者和14例对照者外周血进行qRT-PCR分析；2）建立HG诱导的RGCs模型并分组处理（低糖组、HG组、HG+抑制剂对照组、HG+miR-29a-5p抑制剂组）；3）通过MTT法检测细胞活力，流式细胞术分析凋亡，ELISA检测炎症因子；4）采用DCFH-DA、WST-1和比色法分别定量ROS、SOD和MDA；5）Western blot检测caspase-3蛋白表达；6）双荧光素酶报告实验验证miR-29a-5p与SIRT3的靶向关系。

【研究结果】

1. 临床样本分析：DR组miR-29a-5p表达较对照组升高2.1倍，且与FBG（r=0.62）和TC（r=0.58）显著正相关（P<0.05）。

2. 细胞模型构建：HG处理使RGCs中miR-29a-5p表达上调3.8倍，同时伴随细胞活力下降40%、凋亡率增加3.5倍（P<0.01）。

3. 功能挽救实验：miR-29a-5p抑制剂处理使HG诱导的ROS水平降低52%，SOD活性恢复至正常组85%，IL-6和TNF-α分泌量分别减少61%和57%（P<0.01）。

4. 机制验证：双荧光素酶实验显示miR-29a-5p可结合SIRT3的3'UTR区（荧光素酶活性下降65%），Western blot证实抑制剂组SIRT3蛋白表达增加2.3倍。

5. 表型逆转实验：SIRT3 siRNA转染后，miR-29a-5p抑制剂的保护作用完全消失，细胞凋亡率重新升高至HG组水平（P<0.001）。

【结论与意义】
该研究首次阐明miR-29a-5p通过靶向抑制SIRT3加重HG诱导的RGCs损伤，具体表现为：1）调控线粒体功能（通过SOD2/FOXO通路）缓解氧化应激；2）抑制caspase-3依赖的凋亡途径；3）降低IL-6/TNF-α介导的炎症反应。这一发现不仅解释了DR中miRNA-mRNA调控网络的关键环节，更为临床开发基于miR-29a-5p抑制剂的基因疗法提供了理论依据。研究者建议未来可探索纳米载体递送miR-29a-5p抑制剂至视网膜组织的可行性，或联合SIRT3激活剂（如NAD⁺前体）的多靶点治疗方案。论文通讯作者Zhuanping Zeng强调，该机制可能同样适用于其他糖尿病微血管并发症，具有重要转化价值。