基于内质网应激的ATF6信号通路：评估4-PBA对近视豚鼠视网膜状态的改善作用

《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》：Endoplasmic reticulum stress–based ATF6 signaling pathway: evaluation of 4-PBA improving retinal state in myopic guinea pigs

本研究评估4-苯基丁酸（4-PBA）通过抑制ATF6介导的内质网应激信号通路减轻近视仓鼠视网膜损伤的机制，证实其剂量依赖性改善眼轴长度、视网膜厚度及功能，抑制凋亡级联反应。

摘要

本研究旨在评估4-苯基丁酸（4-PBA）是否能够通过抑制内质网应激（ERS）介导的激活转录因子6（ATF6）信号通路的激活以及抑制下游的细胞凋亡级联反应，从而改善近视豚鼠（Cavia porcellus）的视网膜损伤。研究人员在豚鼠的右眼佩戴了-6.0屈光度的镜片，以诱导近视（LIM）。实验动物被分为六组：正常对照组（NC）、LIM组、LIM+SHAM组（安慰剂组）以及LIM+4-PBA组（低/中/高剂量组：60/120/240 mg/kg）。干预持续时间为4至6周。研究人员测量了眼部参数（屈光误差、眼轴长度）和视网膜厚度（SD-OCT），并通过闪光电视网膜图（FERG）评估视网膜功能。分子机制分析包括使用qPCR/Western blot检测ATF6、葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、C/EBP同源蛋白（CHOP）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）和B细胞淋巴瘤2（Bcl-2）的表达；通过免疫荧光和共免疫沉淀（Co-IP）研究ATF6-GRP78之间的相互作用；利用流式细胞术检测细胞凋亡（Annexin V/PI）、活性氧（ROS）和线粒体膜电位（JC-1）；以及通过非侵入性微测试技术研究钙离子流动动态；还通过分子对接技术分析了4-PBA与ATF6/GRP78的结合情况。与NC组相比，LIM组表现出显著的眼轴延长和近视屈光（P < 0.05）。4-PBA显著减轻了眼轴延长现象，且这种效果具有剂量依赖性（P < 0.001）。LIM组的视网膜出现层状结构变薄、组织紊乱以及FERG振幅降低（锥细胞/杆细胞/视神经节细胞反应减弱）。相反，4-PBA恢复了视网膜的厚度和电生理反应。LIM组中ATF6、GRP78和CHOP的表达水平升高，而4-PBA以剂量依赖的方式抑制了这些变化。此外，LIM组还出现了活性氧升高、线粒体功能障碍、Bax上调、Bcl-2下调以及细胞凋亡增加的现象。然而，4-PBA治疗可以有效改善这些不良影响。4-PBA通过抑制ATF6介导的ERS反应、减轻钙离子过载、恢复线粒体功能以及抑制ATF6-CHOP-Bax细胞凋亡级联反应，从而减轻了近视导致的视网膜损伤。本研究将ATF6通路确定为治疗近视性视网膜病变的潜在靶点，并支持4-PBA作为视网膜保护剂的潜力。

本研究旨在评估4-苯基丁酸（4-PBA）是否能够通过抑制内质网应激（ERS）介导的激活转录因子6（ATF6）信号通路的激活以及抑制下游的细胞凋亡级联反应，从而改善近视豚鼠（Cavia porcellus）的视网膜损伤。研究人员在豚鼠的右眼佩戴了-6.0屈光度的镜片，以诱导近视（LIM）。实验动物被分为六组：正常对照组（NC）、LIM组、LIM+SHAM组（安慰剂组）以及LIM+4-PBA组（低/中/高剂量组：60/120/240 mg/kg）。干预持续时间为4至6周。研究人员测量了眼部参数（屈光误差、眼轴长度）和视网膜厚度（SD-OCT），并通过闪光电视网膜图（FERG）评估视网膜功能。分子机制分析包括使用qPCR/Western blot检测ATF6、葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、C/EBP同源蛋白（CHOP）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）和B细胞淋巴瘤2（Bcl-2）的表达；通过免疫荧光和共免疫沉淀（Co-IP）研究ATF6-GRP78之间的相互作用；利用流式细胞术检测细胞凋亡（Annexin V/PI）、活性氧（ROS）和线粒体膜电位（JC-1）；通过非侵入性微测试技术研究钙离子流动动态；以及通过分子对接技术分析4-PBA与ATF6/GRP78的结合情况。与NC组相比，LIM组表现出显著的眼轴延长和近视屈光（P < 0.05）。4-PBA显著减轻了眼轴延长现象，且这种效果具有剂量依赖性（P < 0.001）。LIM组的视网膜出现层状结构变薄、组织紊乱以及FERG振幅降低（锥细胞/杆细胞/视神经节细胞反应减弱）。相反，4-PBA恢复了视网膜的厚度和电生理反应。LIM组中ATF6、GRP78和CHOP的表达水平升高，而4-PBA以剂量依赖的方式抑制了这些变化。此外，LIM组还出现了活性氧升高、线粒体功能障碍、Bax上调、Bcl-2下调以及细胞凋亡增加的现象。然而，4-PBA治疗可以有效改善这些不良影响。4-PBA通过抑制ATF6介导的ERS反应、减轻钙离子过载、恢复线粒体功能以及抑制ATF6-CHOP-Bax细胞凋亡级联反应，从而减轻了近视导致的视网膜损伤。本研究将ATF6通路确定为治疗近视性视网膜病变的潜在靶点，并支持4-PBA作为视网膜保护剂的潜力。