先前,有大量研究表明,载脂蛋白E4(ApolipoproteinE4,APOE4)能将小胶质细胞的作用从稳态表型转变为神经退行性表型,与阿尔茨海默症风险增加有关。
然而,8月16日发表在免疫学顶级期刊Immunity上的一项最新成果显示:APOE4基因虽然会损害神经退行性视网膜小胶质细胞的反应,但也能防止青光眼中的神经元丢失。这一发现为青光眼患者带来了福音。
来源:Immunity
青光眼是一种由视网膜神经节细胞(RGC)进行性丧失引起的慢性致盲疾病,目前估计影响全球万人。眼压升高(IOP)是导致青光眼进展的危险因素。尽管反复进行药物和手术干预可以降低眼压,但该疾病仍经常进展,并且没有临床批准的直接促进RGC存活的疗法。青光眼的患病率和发病率很高,然而导致青光眼神经变性中RGC凋亡的潜在机制仍然知之甚少。
科学家们怀疑青光眼可能是眼睛中微观炎症过程的结果。先前研究表明,青光眼患者的视神经中发生了炎症反应,激活的小胶质细胞是眼睛和大脑中的一线免疫应答细胞。小胶质细胞对健康组织有益,然而,在眼病和阿尔茨海默症以及帕金森病等神经退行性疾病中,小胶质细胞可以产生有毒分子,破坏活的神经元,并使邻近的细胞炎症化。
论文作者MilicaA.Margeta先前的研究发现,APOE4基因与青光眼的风险降低有关。为了深入研究Apoe4是如何降低青光眼风险的,作者们首先利用青光眼小鼠模型来研究Apoe及其突变对应的Apoe4的作用,特别是不携带Apoe基因的小鼠和携带Apoe4基因变异的小鼠。
通过RNA测序分析在不同青光眼小鼠模型中哪些基因的表达被上调/下调,他们发现APOE基因通过控制Galectin-3分子的产生来调控小胶质细胞从健康状态转变为神经退行性病变状态。
当在APOE4突变型小鼠中诱发青光眼病变时,尽管小鼠的眼压升高,但由于小胶质细胞不上调神经变性相关基因(包括Galectin-3),改善了RGC变性。当小鼠携带Apoe4等位基因时,也得到了相同的结果。
作者们还分析了人眼组织样品,并确认在具有常见APOE3变体的青光眼患者的视网膜中Galectin-3增加了,但对于APOE4变体的患者几乎无法检测到。接着,他们发现将Galectin-3抑制剂注射到眼睛后抑制了青光眼小鼠的疾病级联反应,尽管眼睛压力升高,但RGC得到了保护。
综上所述,这项研究工作解释了为什么APOE4与青光眼的风险降低有关,并表明APOE信号通路是这类疾病的神经保护治疗的有希望的靶标。但是,为什么同一个等位基因在阿尔茨海默症中是有害的,而在眼睛神经退行性疾病中是保护性的尚未解决。
APOE与青光眼(来源:Immunity)
研究小组表示,将进一步研究治疗青光眼的Galectin-3抑制剂以及潜在疗法的递送方式。另外,他们将研究青光眼手术患者的眼液,以确定升高的Galectin-3水平是否会成为构建理想患者群体的合适生物标志物。