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研究揭秘丨为什么视网膜神经节细胞易受青光眼的影响?

青光眼  作者:国际眼科时讯  2020/8/11 15:33:00
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内容概要:研究发现,单细胞转录轨迹提示青光眼患者存在特异性RGCs的发育异常。

背景:研究发现,单细胞转录轨迹提示青光眼患者存在特异性RGCs的发育异常。基于血源、阶段性转录特异性比较青光眼发展轨迹后发现,RGCs中SIX6risk等位基因的成熟表型和亚型组成有缺损,可导致耐受性退化等。

 
引言:目前青光眼已成为导致全球失明的主要原因。2020年6月18日最新发表的一项关于干细胞的研究,极有可能在将来为数百万青光眼患者带来福音。此项研究中,建立了干细胞模型以检测青光眼所致视网膜神经节细胞(RGCs)退化并导致视力丧失的机制。这项研究所提出的观点或为青光眼治疗拓展了一条新思路。
 
RGCs是一组位于视网膜上、向大脑发送图像的神经细胞。青光眼发病时可攻击这些细胞,RGCs一旦死亡便无法再生。然而,青光眼导致RGCs退化的发病机制仍不可知。
 
研究目的
 
通过建立干细胞模型阐明青光眼导致RGCs退化的发病机制。
 
研究方法
 
近年来,诱导多功能干细胞(iPSC)技术在青光眼研究方面取得了重大进展,包括利用iPSC 再生RGCs,常见的青光眼类型原发性开角型青光眼模型的开发,以及证明mTOR信号在hRGC轴突再生中起支持作用的视神经模型。
 
Nebraska大学医学中心Iqbal Ahmad教授认为,此两种模型都可通过观察转录特点及RGCs特异性加以改进。Iqbal Ahmad教授及其UNMC同事Pooja Teotia教授和Meng Niu教授主持了此项干细胞研究。Ahmad教授指出,正常发育时间和发育阶段的再生可分为不同亚型,包括hRGCs在内,可利用这一特性对模型中RGC异常发育进行评估。不同RGC亚型的存在,不仅从功能角度讲具有重要性,对于理解青光眼变性的潜在机制也很重要,因为最新研究结果表明RGC的易感性和耐药性是依赖于亚型的。
 
在建立模型时,研究人员利用单细胞转录分析技术对正常组(对照)和iPS细胞SIX6等位风险基因组分别生成的hRGCs进行了分析。先前已有研究证实了POAG和SIX6基因之间的相关性,且SIX6基因在眼部发育中发挥着重要作用。
 
研究结果及结论
 
研究人员观察到,SIX6风险等位基因组和对照组RGCs从神经干细胞到RGCs的发育轨迹是相似的。然而,此项研究中还发现与对照组相比,SIX6风险等位基因RGCs的分化停滞在视网膜祖细胞阶段,这使得它们处于未成熟状态,亚型组成不足。Ahmad教授表示,这可能与mTOR和Notch信号通路在RGC发育过程中发挥的重要作用有关。此外,与对照组相比,SIX6风险等位基因RGCs亚型表达基因也更少,倾向于抵制细胞分化。
 
Ahmad教授总结,SIX6风险等位基因RGCs的未成熟表型可能更易导致青光眼发病时视网膜发生病变退化。
 
研究意义
 
STEM CELLS杂志主编Jan Nolta教授认为,这项研究证明了单细胞测序技术在细胞和分子水平上分析POAG病理学机制的有效性,并为其提供了新见解、新角度,这对制定新的治疗方法具有很大意义。这是一项标新立异的研究方法,而在13年前却无法想象这具有可行性,直到特异性iPSC疾病建模概念的提出。此项研究向前迈出了非常好的一步,未来或许疾病表型和药物研究将成为常规诊疗方式。
 
来源:https://medicalxpress.com/news/2020-06-retinal-ganglion-cells-vulnerable-glaucoma.html
 

 
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