糖尿病导致的MDM2 SNP309T→G基因突变会促进异常的视网膜血管生成

《Diabetologia》：A diabetes-induced change of MDM2 SNP309T→G contributes to aberrant retinal angiogenesis

MDM2基因309G多态性与增殖性糖尿病视网膜病变（PDR）及病理血管生成相关，通过表观遗传编辑验证其调控机制，发现高血糖可诱导MDM2表达增强及VEGF信号通路活化，加剧视网膜新生血管形成，提示靶向MDM2第二启动子可能为PDR治疗提供新策略。

　　

摘要

目的/假设

编码小鼠双微小染色体2（MDM2）的基因第二个启动子中的309G SNP与多种人类疾病有关。本研究的目的是确定MDM2 SNP309G是否与增殖性糖尿病视网膜病变（PDR）相关，以及它是否促进了病理性的血管生成。

方法

使用Sanger DNA测序方法检测了PDR患者的 peripheral blood 和 fibrovascular membranes（FVMs）以及增殖性玻璃体视网膜病变（PVR）患者的 epiretinal membranes 中的MDM2 SNP309 状态。通过 ELISA 测定了 PDR 或 PVR 患者玻璃体液样本中氧化 DNA 损伤生物标志物 8-oxo-2′-deoxyguanosine 的水平。利用 Prime editing 将MDM2 SNP309G 引入原代人视网膜微血管内皮细胞（HRECs），然后评估这些细胞的体外血管生成活性，包括增殖、迁移和管状形成。使用氧诱导的视网膜病变（OIR）小鼠模型来评估携带MDM2 SNP309T 或 SNP309G 的人源化小鼠中的病理性视网膜新生血管形成。通过定量 RT-PCR 和 Western blot 分析来评估与 MDM2 介导的信号通路相关的基因和蛋白质表达。

结果

研究发现MDM2 SNP309G 与 PDR 之间存在关联。在 110 名 PDR 患者中，60.1% 的患者的 FVMs 中存在MDM2 SNP309G，且 20.9% 的患者在 FVMs 的 309 位点上表现出 T→G 的替换。与 PVR 对照组相比，PDR 患者的玻璃体液中的 8-oxo-2′-deoxyguanosine 水平显著升高（7.8±1.2 倍）。原代 HRECs 长期暴露于含有高浓度d-葡萄糖的玻璃体液中会抑制 8-oxoguanine DNA 糖基化酶的表达，促进MDM2 SNP309T 向 G 的转换（36.1%），并增加 MDM2 蛋白水平。Prime editing 介导的MDM2 SNP309T 向 G 的转换在 HRECs 中进一步增强了高葡萄糖诱导的 MDM2 表达和体外血管生成反应。在体内实验中，携带MDM2 SNP309G 的人源化 C57BL/6J 小鼠表现出视网膜中 MDM2、缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）、磷酸化的血管内皮生长因子受体 2（VEGFR2）、磷酸化的 Erk1/2 和磷酸化的特异性蛋白 1（Sp1）的水平升高，以及玻璃体液中血管内皮生长因子（VEGF）的增加，并且在 OIR 模型中比携带MDM2 SNP309T 的小鼠表现出更严重的病理性视网膜血管生成。

结论/解释

这些发现表明MDM2 SNP309G 通过驱动 MDM2 和 VEGF 信号通路之间的正反馈循环来促进病理性的血管生成。针对MDM2 的第二个启动子可能代表了一种预防 PDR 中异常血管生成的新治疗策略。

图形摘要