糖尿病視網膜病變（DR）是糖尿病造成嚴重視力損害的微血管并發癥之一，是成年人致盲的主要原因。代謝異常在DR的發生發展過程中發揮重要作用，包括糖代謝、脂代謝、氨基酸代謝、嘌呤代謝水平異常，其預示著DR進展過程中存在磷酸戊糖途徑、精氨酸代謝途徑、多元醇途徑和抗壞血酸途徑的失調。代謝組學在探究DR的發病機制和診斷DR上具有巨大優勢，有助于識別DR的特征性代謝變化，發現潛在的生物標志物。但現有關于DR的代謝組學研究存在一些局限，如由于種族、年齡、性別、樣本量的差異，一些研究中發現的潛在生物標志物很難在其他研究中得到驗證；對DR不同階段的生物標志物的研究較少。因此，未來還需要開展多中心、大規模的臨床研究，來篩選出具有實際臨床診斷價值的生物標志物。
目的 觀察RasGRP4基因缺失對糖尿病小鼠視網膜結構和功能的影響，并探究RasGRP4基因在糖尿病視網膜病變（DR）中的作用機制。方法 雄性C57BL/6J小鼠12只，分為正常組和糖尿病組（DM組），每組各6只；雄性RasGRP4基因敲除小鼠6只，為RasGRP4基因敲除糖尿病組（DM-KO組）。DM組和DM-KO組通過高脂飲食聯合腹腔注射鏈脲佐菌素建立糖尿病小鼠模型，定期監測體重、血糖。建模后3個月采用光相干斷層掃描檢查檢測各組小鼠視網膜厚度及神經節細胞層厚度；視網膜電圖檢測暗適應條件下小鼠視網膜總體功能。收集DM組、DM-KO組小鼠視網膜，提取總RNA，進行轉錄組測序篩選差異表達基因（DEG），應用Cytoscape v3.8.2軟件的MCODE和Cytohubba插件篩選核心基因；同時對篩選得到的DEG進行基因樣本（GO）功能富集分析。采用實時定量聚合酶鏈反應檢測各組小鼠白細胞介素（IL）-8、轉化生長因子-β（TGF-β）、干擾素-γ（IFN-γ）、NOD樣受體熱蛋白結構域蛋白3（NLRP3）、半胱天冬酶-1（Caspase-1）、IL-1β mRNA相對表達量。兩組間比較采用t檢驗；三組間比較采用單因素方差分析。結果 與DM組相比，DM-KO組小鼠隨著高脂飲食時間延長，血糖、體重之間的差異無統計學意義（t=0.12、2.02、0.22、0.10、0.59、0.41、1.35、0.31、1.12、1.58、1.47、1.20、1.24、0.39、0.66、0.14，P＞0.05）。三組小鼠視網膜厚度與神經節細胞層厚度比較：DM組較正常組明顯降低，而DM-KO較DM組明顯增加，差異均有統計學意義（F=30.43、7.81，P＜0.000 1、0.01）。三組小鼠a波、b波振幅比較：DM組較正常組明顯下降，而DM-KO較DM組明顯上升，差異均有統計學意義（F=16.46、35.58，P＜0.001、0.000 1）。與DM組相比，DM-KO組篩選出184個DEG，其中39個上調基因，145個下調基因。MCODE插件分析結果表明，Col1a2、Fbln1、Fbn1、Col6a3、Fmod、Ogn、TGF-β、Mfap4、Vcan、Nid2、Col18a1為DEG中核心基因；Cytohubba插件分析結果表明，Col1a2、Mrc1、Cd47、Fbn1、Cybb、Cd163、Fbln1、Fmod、Adgre1、Col6a3為DEG中核心基因。GO功能富集分析結果顯示，在細胞組分中，血紅蛋白復合體、主要組織相容性抗原Ⅱ類蛋白復合物、頂端膜、炎癥小體復合物、免疫突觸被顯著富集；在生物過程中，細菌反應、炎癥反應、免疫系統過程、低氧反應、細胞粘附被顯著富集。三組小鼠IL-8、TGF-β、IFN-γ、NLRP3、Caspase-1、IL-1β mRNA相對表達量比較：DM組較正常組明顯上升，而DM-KO較DM組明顯下降，差異均有統計學意義（F=12.43、15.41、70.09、29.04、11.79、41.28，P＜0.01）。結論 RasGRP4基因缺失通過抑制炎癥因子分泌和NLRP3炎癥小體通路激活對DR發揮治療作用。