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视网膜神经节细胞(Retinal ganglion cells, RGCs)进行性凋亡是视神经退行性疾病青光眼的最主要病理特征。视神经保护和视神经再生被认为是治疗青光眼的重要策略之一。拉坦前列素(Latanoprost)是前列腺素F2a类衍生物之一，已成为临床上最主要的一线治疗青光眼药物。业已发现拉坦前列素不但能有效降低眼压，而且有一定的视神经保护作用。然而拉坦前列素对RGC-5细胞存活和轴突再生研究迄今未见报道。
本研究首先采用CCK-8 比色法检测细胞活力，观察到拉坦前列素(0.1μm-1μm) 对生理态RGC-5 细胞作用24 小时后，可以浓度依赖性地促进细胞存活。进一步研究发现该浓度的拉坦前列素还可以显著提高低氧模拟物氯化钴(200μM CoCl2)损伤后的病理态RGC-5 细胞存活率。 RT-PCR 及ELISA 结果表明0.1μΜ拉坦前列素可以下调花生四烯酸生成前列腺素过程中的限速酶COX-2 的表达，对COX-1 的表达没有影响，提示拉坦前列素作用与调控COX-2 表达有关。Western blot 显示0.1μΜ拉坦前列素可以显著上调p-Akt 及p-FOXO3a 的表达，且FP 受体阻断剂AL8810 和PI3K/Akt 信号通路阻断剂LY294002 可以完全阻断拉坦前列素的作用，提示拉坦前列素通过PI3K/Akt/FOXO3a 信号通路介导发挥促细胞存活的作用。
为进一步研究拉坦前列素对轴突再生作用，我们建立了RGC-5细胞轴突生长模型。研究发现0.1μm拉坦前列素可以显著促进细胞轴突生长，其强度与阳性对照药物CNTF一致。RT-PCR和Western blot结果显示0.1μm的拉坦前列素可以上调p-Akt和Akt下游靶分子mTOR的表达，并且拉坦前列素的作用可以完全被FP受体阻断剂AL8810和PI3K/Akt信号通路阻断剂LY294002阻断，提示拉坦前列素通过PI3K/Akt/mTOR介导发挥促轴突生长的作用。此外，拉坦前列素还可以上调细胞内源性CNTF的表达，提示拉坦前列素可通过营养因子CNTF表达调控间接发挥促进轴突生长作用。
综上，本研究在国内外率先提出并证实拉坦前列素可通过PI3K/Akt信号调控途经促进RGC-5细胞存活和轴突生长。为探索拉坦前列素的治疗青光眼的新作用机制及阐明前列素类生理性调控作用提供了重要的实验依据。