糖尿病视网膜病变（Diabeticretinopathy,DR）是糖尿病最常见的微血管并发症之一，也是成人非外伤性致盲的主要原因。DR主要分为非增殖性视网膜病变（NPDR）和增殖性视网膜病变（PDR），早期无明显症状，随着病程延长，可出现视网膜血管异常，表现为微动脉瘤、血管渗漏、毛细血管阻塞和脱落、异常新生血管生成等。
TRIB3（Tibbleshomolog3）是视网膜葡萄糖代谢的重要调节因子，也是一个代谢应激指标，诱导细胞稳态向代谢功能障碍的转变。研究表明，TRIB3与多种代谢性疾病及糖尿病并发症如糖尿病肾病（DN）密切相关，然而，TRIB3在DR的发生发展，尤其是PDR期新生血管形成中的作用尚不明确。
年5月11日，糖尿病领域权威杂志Diabetes上发表了来自美国阿拉巴马大学伯明翰分校MarinaS.Gorbatyuk团队的研究成果《TribblesHomolog3MediatestheDevelopmentandProgressionofDiabeticRetinopathy》。该文章发现DR相关的糖尿病和缺氧状态下，视网膜TRIB3的表达均明显升高；TRIB3通过调节HIF1α，GFAP和VEGF的表达减轻糖尿病状态下视网膜葡萄糖水平，减轻炎症、保护神经节细胞和血管细胞，维持血管稳态；TRIB3也能减轻胶质细胞增生和新生血管的形成。这些结果提示TRIB3可能是DR治疗的一个潜在靶点。
1.糖尿病患者和糖尿病小鼠的视网膜中TRIB3表达明显升高
为探索TRIB3与糖尿病视网膜病变的相关性，作者首先检测了糖尿病患者视网膜中TRIB3蛋白的表达，发现糖尿病患者视网膜中TRIB3蛋白表达明显升高。接着作者选取C57BL/6小鼠，通过注射STZ诱导糖尿病，模拟早期非增殖性视网膜病变（NPDR），结果显示STZ注射4周后视网膜TRIB3的mRNA和蛋白水平均明显升高。以上患者及小鼠实验结果表明糖尿病状态下视网膜TRIB3的表达水平明显升高。
2.糖尿病状态下TRIB3基因缺失上调视网膜糖酵解水平而抑制线粒体呼吸
视网膜对血糖极其敏感，为了探究TRIB3是否影响高糖状态下视网膜葡萄糖的摄取和代谢，作者进一步构建TRIB3基因敲除小鼠并通过注射STZ诱导糖尿病。
结果显示糖尿病状态下TRIB3基因缺失能减轻视网膜组织的血糖水平（RGL）和葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）的表达。作者进一步通过Seahorse细胞外通量分析仪测量视网膜中的线粒体呼吸和糖酵解速率，结果发现糖尿病状态下TRIB3基因缺失能提高视网膜的糖酵解水平，抑制线粒体呼吸。以上结果表明，糖尿病状态下TRIB3基因缺失可减轻视网膜血糖水平，改变视网膜早期代谢。
3.TRIB3基因缺失可减轻视网膜炎症、神经节细胞和周细胞丢失、无功能毛细血管的形成
有研究表明TRIB3能控制细胞的炎症反应。为了进一步探究TRIB3对高糖状态下视网膜炎症的影响，作者给小鼠注射内*素（LPS）以模拟应激诱导的炎症反应，结果显示糖尿病状态下TRIB3基因缺失能减轻视网膜炎症相关基因的表达。
作者还发现糖尿病状态下TRIB3基因缺失能减轻视网膜神经节细胞（RGC）的丢失和神经损伤。此外，TRIB3基因缺失还能减轻周细胞的丢失和无功能毛细血管的形成，维持视网膜血管稳态。以上结果表明，糖尿病状态下TRIB3基因缺失不仅可减轻视网膜炎症相关基因的表达，还可以保护视网膜神经节细胞和周细胞，维持血管稳态。
4.TRIB3基因缺失可抑制低氧诱导的小鼠视网膜血管新生和胶质细胞增生
先前研究表明，ActivatingTranscriptionFactor4（ATF4）与新生血管形成密切相关，抑制ATF4可减轻视网膜新生血管的形成。鉴于TRIB3是ATF4的下游靶基因，那么TRIB3是否会影响视网膜新生血管的形成呢？作者构建低氧诱导的视网膜新生血管形成（oxygeninducedretinopathy，OIR）小鼠模型，首先检测了缺氧状态下视网膜TRIB3的表达，结果显示视网膜缺氧时，TRIB3表达明显升高。
血管内皮生长因子（VEGF）是反映新生血管形成的重要指标，作者进一步发现，TRIB3基因缺失可减轻缺氧状态下VEGF的表达和新生血管的形成。鉴于Müller胶质细胞在糖尿病视网膜病变发展中起关键作用，并对高糖和缺氧比较敏感。作者检测了Müller细胞标记蛋白GFAP和vimentin的表达，结果显示缺氧状态下TRIB3基因缺失可减轻GFAP和vimentin的表达，提示TRIB3基因缺失可减轻胶质细胞的反应性增生。以上结果表明，缺氧状态下TRIB3基因缺失可减轻新生血管形成和胶质细胞反应性增生。
5.TRIB3通过影响HIF1α,EGFR和GFAP的表达影响DR的发生发展
接着，作者在体外探究TRIB3影响DR发生发展的机制。鉴于DR的发病机制比较复杂，早期分子变化是通过受损的晚期糖基化终末产物（AGE）引起的，而Müller细胞在小鼠视网膜中具有较高的免疫反应性，因此作者通过AGE干预永生化的人Müller细胞（MIO-M1），结果发现后，AGE干预后TRIB3，HIF1α和EGFR的表达均明显升高。
那么HIF1α和EGFR的变化是由TRIB3介导的吗？作者发现TRIB3过表达能增加HIF1α和EGFR、GFAP、VEGF和GLUT1蛋白的表达，而抑制HIF1α可减轻EGFR、GLUT1和VEGF的表达，对GFAP无影响。以上结果提示TRIB3通过HIF1α调控EGFR、VEGF、GLUT1等基因表达，并且直接调控GFAP表达。综上，这些结果表明TRIB3可能通过调控HIF1α、EGFR和GFAP的表达，影响视网膜细胞代谢、细胞因子表达、血管生成和胶质细胞增生。
总结
本研究表明，糖尿病状态下视网膜TRIB3的表达明显升高，TRIB3通过调节HIF1α、EGFR和GFAP等改善视网膜细胞的葡萄糖代谢、抑制视网膜线粒体呼吸，减轻视网膜炎症、抑制胶质细胞的反应性增生和新生血管形成。这些结果表明TRIB3在糖尿病视网膜病变发生发展中具有重要作用，是DR的潜在治疗靶点。
撰文：程颖
校审：朱恩东，孟子愉
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