编者按:青光眼是世界范围内主要不可逆致盲性眼病之一,其早期诊断和治疗一直以来都是眼科界关注的热点。近年来基因治疗与人工智能在眼科得到广泛研究与应用,也为青光眼的治疗提供了新视角。ARVO 2024上,展示了青光眼领域众多突破性的研究。
抗脂质过氧化促进小鼠青光眼模型中视神经再生和神经保护作用
该研究旨在检测脂质过氧化在小鼠创伤性和青光眼视网膜神经节细胞(RGC)存活和视神经(ON)再生中的作用。Ming Yang等人前期研究使用逆行再生轴突示踪与Smart-Seq2单细胞测序和RGC特异性RiboTag-RNA Seq,发现再生RGCs和青光眼RGCs中一个共同上调的基因GPX4。利用AAV2-mouse mSncg启动子驱动的RGC中基因表达,挤压伤(ONC)后评估ON中的轴突再生,并在硅油诱导的高眼压(SOHU)小鼠青光眼模型中评估过表达GPX4后RGC胞体和轴突的青光眼保护效果。应用Liprostatin-1(脂质过氧化抑制剂)进一步证明抗脂质过氧化在青光眼视神经再生和神经保护中的效果。除了使用全视网膜的组织学分析,CTB示踪再生轴突的ON,小鼠视力改善通过视动跟踪反应(OKR)、活体光学相干断层扫描(OCT)成像和通过模式电视图(PERG)的电生理RGC功能进行检测。
结果显示,GPX4作为一种关键的抗脂质过氧化酶,在再生的RGCs和青光眼RGCs中显著上调。AAV2介导的RGC特异性过表达线粒体GPX4(MitoGPX4)和细胞质GPX4(CytoGPX4)在ONC模型中促进显著的ON再生(P<0.0001),CytoGPX4显示出比MitoGPX4更好的效果。腹腔注射Liprostatin-1也在ONC模型中诱导轴突再生(P<0.0001)。进一步测试抗脂质过氧化在SOHU青光眼模型中的神经保护效果。令人鼓舞的是,MitoGPX4也显著促进了RGC体和轴突的存活,通过活体OCT成像和RGC体和轴突的组织学定量得到证实(P<0.05),并通过OKR和PERG保留了视功能(P<0.001)。
研究结论:脂质过氧化可能在创伤性和青光眼视神经损伤后的神经退行性变中发挥关键作用。通过AAV介导的GPX4基因调节或化学抑制剂抑制脂质过氧化,代表了一种有前景的治疗策略,用于青光眼和其他中枢神经系统轴突病变的轴突再生和神经保护。
作者:Ming Yang,Liang Li,Xue Feng,Haoliang Huang,Liang Liu,Dong Liu,Fuyun Bian,Roopa Dalal,Hang Yang,Frank Cao,Petrina Ong,Alexandria Luo,Yang Hu
微胶质细胞在人多能干细胞模型中对视网膜神经节细胞的影响
在青光眼的动物模型中,微胶质细胞的激活与形态和增殖的变化以及炎症因子的释放有关,这些因子促成了视网膜神经节细胞(RGCs)的神经退行性变。由于啮齿类微胶质细胞和RGCs与人类存在重大差异,因此迫切需要开发新的人体细胞模型,用于探索人类微胶质细胞和RGCs之间的细胞作用以及这些相互作用在青光眼等疾病中的作用。
Yukihiro Shiga等从人多能干细胞(iPSCs)分化出微胶质样细胞(MGLs)、RGCs和星形胶质细胞。然后使用脂多糖(LPS)诱导微胶质细胞激活,并使用形态学分析、免疫染色和细胞因子/趋化因子特征筛选进行确认。将健康和LPS激活的微胶质细胞与RGCs共培养3周,并使用神经突复杂性和多功能电极阵列的功能测量评估微胶质细胞对RGCs的影响。最后,健康和LPS激活的微胶质细胞和RGC共培养物也与星形胶质细胞一起培养,以评估激活的微胶质细胞对RGCs的直接和间接作用。
结果表明,通过用LPS处理激活后,MGLs表现出更多的阿米巴形态特征,并增加了MHC-II的表达,这是激活的微胶质细胞的特征。MGLs还显著提高了包括IL-6、IL-8、IL-1B和TNF-α在内的炎症细胞因子的水平。与星形胶质细胞共培养时,LPS激活的微胶质细胞促进了星形胶质细胞的反应性。此外,MGLs和RGCs的共培养揭示了激活的MGLs减少了RGC神经突复杂性并降低了神经兴奋性,表明微胶质细胞激活对RGC神经退行性变的贡献。MGLs、星形胶质细胞和RGCs的混合培养物展示了细胞类型之间的复杂相互作用。
研究结论:本研究建立了第一个已知的人体细胞模型,以检测人类微胶质细胞、星形胶质细胞和RGCs之间的细胞相互作用,包括研究微胶质细胞对RGC神经退行性和神经炎症的贡献。
作者:Yukihiro Shiga,Jorge Luis Cueva Vargas,Sana El Hajji,Nicolas Belforte,Florence Dotigny,Heberto Quintero,Adriana Di Polo
视频注视反应测试在检测青光眼视野损害中的作用
青光眼患者表现出与其视野损害(VFD)相关的不准确的眼动。本研究使用眼动追踪器分析了对一系列视觉刺激的注视反应,并尝试仅基于注视反应设计一个检测青光眼的模型。
研究纳入39例青光眼患者的55只眼和36例健康对照的69只眼。受试者接受单眼注视反应测试,要求受试者自然跟随屏幕上出现的白点,该白点与标准自动化视野检查对齐。Garway-Heath标准将眼睛划分为五个扇区(不包括鼻侧),并分为健康扇区(组0)、同一眼中其他位置有VFDs的健康扇区(组1)以及同一眼中其他位置有VFDs的青光眼扇区(组2)。使用随机森林算法开发一种基于注视反应的扇区化VFD预测模型。
结果显示,当跨组0、1、2进展时,刺激和注视反应之间的差异显著增加(所有P<0.01)。组0和组1之间的视野敏感性没有统计学差异(P=0.12),但注视反应参数存在统计学差异(P<0.01)。差异参数与每个扇区化的VF敏感性和OCT厚度有显著相关性(所有P<0.01)。随机森林模型的曲线下面积值为0.92。
研究结论:这种直观、用户友好的注视反应测试在按扇区单位检测青光眼方面取得了较好的诊断价值。
作者:Jason S. Meyer,Jade Harkin,Catia Gomes,Sailee Lavekar,Kaylee Tutrow,Kang- Chieh Huang
总结
上述研究聚焦青光眼的神经保护与再生,探索新的作用靶点;基于新技术的视功能评价,从而更精准的监测病情变化等。这些研究突破为青光眼的精准诊治提供了新的视角。
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条评论
Linda Gareth
2015年3月6日, 下午2:51Donec ipsum diam, pretium maecenas mollis dapibus risus. Nullam tindun pulvinar at interdum eget, suscipit eget felis. Pellentesque est faucibus tincidunt risus id interdum primis orci cubilla gravida.