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【盘点】眼科近期基础研究进展

2018-9-9 作者:MedSci   来源:MedSci原创 我要评论1
Tags: 眼科  基础研究  临床  病理  

Sci Rep:在小鼠同种异体角膜移植中抗LAP单克隆抗体下调CD4+ LAP+ T细胞

北京同仁眼科中心和首都医科大学附属北京佑安医院眼科的Li S近日在Sci Rep发表了一项工作,他们通过使用抗LAP mAb,下调其表达,来研究CD4+ LAP+ T细胞在小鼠角膜移植物存活中的作用。

CD4+潜伏期相关肽(LAP)阳性的T细胞是一种新发现的T细胞亚群,对免疫反应具有抑制功能。他们发现,在同种异体移植中,阻断LAP引起进行角膜移植小鼠的淋巴结和脾脏中表达CD4 + Foxp3 +,CD4 + GARP +,CD4 + LAP +和CD4 + IL-10 +的T细胞百分比降低,而不影响角膜移植物存活。此外,在角膜移植失败的小鼠中,房水中淋巴结和脾脏中CD4 + IFN-γ+和CD4 + IL-17A + T细胞的百分比显着升高,房水中的TNF、IFN-γ、IL-17A和IL-6水平显着升高。在角膜移植失败时,角膜移植物中TGF-β1的表达降低。

因此抗LAP mAb可能通过其免疫抑制作用下调调节性T细胞亚群。角膜移植物的移植失败主要与外周淋巴结中Th1和Th17细胞亚群的上调有关。

原文出处:Li, S., et al., The Effects of Anti-LAP Monoclonal Antibody Down-regulation of CD4+LAP+ T Cells on Allogeneic Corneal Transplantation in Mice. Sci Rep, 2018. 8(1): p. 8021.

Eur J Neurosci:Müller神经胶质细胞在视网膜发育和疾病中的作用

美国马里兰州约翰霍普金斯医学院眼科的Subirada PV近日在Eur J Neurosci发表了一篇综述,对Müller神经胶质细胞的生理功能进行了系统性阐述,并对其MGC在糖尿病视网膜炎症、胶质增生、营养和抗氧化因子的合成及分泌中的作用进行了讨论。

已知Müller神经胶质细胞(MGCs)会积极参与视网膜发育,并通过多种细胞内机制维持体内平衡。由于在其他神经元组织中没有同源细胞,所以可以肯定MGC对视网膜的健康状态至关重要。这些大胶质细胞位于柱状亚基的中心,并具有与神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞和内皮细胞相互作用、调节不同生物学事件的能力。有几项研究将注意力集中在MGC在糖尿病视网膜病变中的作用。糖尿病视网膜病变是多种损害同时存在的渐进形式。正如预期的那样,数据表明,MGC根据刺激的不同程度做出不同的反应。因此,MGC会在整个疾病过程中引发不同的生物学事件。

在这篇文章中,他们描述了MGCs的生理功能,及其MGC在糖尿病视网膜炎症、胶质增生、营养和抗氧化因子的合成及分泌中的作用。同时,在文章中,作者提出,应当考虑MGC在疾病早期的保护性作用和晚期的有害作用。鉴于研究结果,他们讨论并提出了一个问题:单个细胞类型的调节是否可能改善甚至重建视网膜损伤后的视网膜功能?

原文出处:Subirada, P.V., et al., A journey into the retina: Muller Glia commanding survival and death. Eur J Neurosci, 2018.

Cold Spring Harb Protoc:利用硝基还原酶/甲硝唑系统研究非洲爪蟾的视杆光感受器再生

美国纽约州立大学Upstate医科大学眼科学系和视觉研究中心的Martinez-De Luna RI近日在Cold Spring Harb Protoc发表了一篇文章,他们使用硝基还原酶/甲硝唑(NTR / Mtz)系统,选择性的敲除了预变态非洲爪蟾视网膜中视杆光感受器。

遗传控制的特异细胞类型的敲除可以提供一种在时间和空间上受控的再生方式。直到目前,在非洲爪蟾上的再生研究依然依靠手术方法来刺激再生。这些方法是劳动量巨大,而且并不像遗传方法那样具有良好的重复性。

他们使用XOPNTR转基因系,即爪蟾视紫红质启动子驱动细菌酶NTR的杆状感光细胞特异性表达。转基因蝌蚪接受Mtz处理 2天到7天后实现完全敲除。Mtz敲除后,杆状感光细胞再生,实现可逆性敲除,适合于再生研究。

因此,这篇文章提出的方案,可以通过使用特异细胞类型启动子对任何细胞类型进行选择性敲除。

原文出处:Martinez-De Luna, R.I. and M.E. Zuber, Rod-Specific Ablation Using the Nitroreductase/Metronidazole System to Investigate Regeneration in Xenopus. Cold Spring Harb Protoc, 2018.

Life Sci:MicroRNA-145通过调节TLR4 / NF-κB信号通路来减弱视网膜内皮细胞中高葡萄糖诱导的氧化应激和炎症反应

济宁市第一人民医院眼科的Hui Y近日在Life Sci 发表了一篇文章,他们研究了miR-145在糖尿病性视网膜病变(DR)中的作用,发现miR-145通过调节TLR4 / NF-κB信号通路来减弱视网膜内皮细胞中高葡萄糖诱导的氧化应激和炎症反应。

糖尿病性视网膜病变(DR)仍然是糖尿病人失明的主要原因。DR的发病是多因素造成的结果,其中视网膜内皮细胞(RECs)的过度应激氧化和凋亡起着至关重要的作用。在这项研究中,RECs用25mM葡萄糖处理3天,随后发现miR-145在高葡萄糖(HG)处理的REC中显着下调。过表达miR-145降低了HG诱导的细胞凋亡,同时也降低了REC分泌氧化应激和炎性细胞因子。此外,在HG处理的RECs中,miR-145过表达也减弱TLR4的表达和NF-κBp65核定位情况。萤光素酶报告基因检测表明,miR-145可特异性结合TLR4的3'UTR,并且过表达TLR4可以消除HG处理的REC中miR-145的作用。

因此,作者认为miR-145可能是糖尿病性视网膜病变(DR)的潜在治疗靶点。

原文出处:Hui, Y. and Y. Yin, MicroRNA-145 attenuates high glucose-induced oxidative stress and inflammation in retinal endothelial cells through regulating TLR4/NF-kappaB signaling. Life Sci, 2018.

Eur J Pharmacol:7,8,3'-三羟基黄酮可改善体内氧化应激并促进视网膜神经节细胞的神经突再生

郑州大学第一附属医院眼科的Han W等近日在 Eur J Pharmacol发表了一篇新的文章,在这项研究中,他们调查了7,8,3'-三羟基黄酮(THF)对视网膜氧化应激和视网膜神经节细胞(RGC)生长的作用机制。

在大鼠视网膜的体内模型中,高眼压(O.H.)可以引起氧化应激反映。大鼠全身注射THF后,他们发现,THF通过降低半胱天冬酶-3活性,下调MDA水平,增加谷胱甘肽过氧化物酶表达,可以改善O.H.诱导的视网膜氧化应激反映。另外,对新生的RGC进行体外培养,并用THF处理。研究发现THF过磷酸化激活受体激酶B(TrkB)信号传导途径促进RGC外植体中的神经突再生。在THF处理的RGC外植体中,应用TrkB拮抗剂ANA12有效地逆转了THF促进RGC神经突向外生长的促神经元效应,并且通过去磷酸化抑制了TrkB信号传导途径。

因此,他们得出结论认为,THF可通过TrkB依赖性信号通路抑制视网膜氧化应激,并促进RGC生长。这项研究为青光眼提供了新的候选药物。

原文出处:Han, W., et al., 7,8,3'-Trihydroxyflavone ameliorate oxidative stress in vivo and promotes neurite regeneration in vitro in rat retinal ganglion cells. Eur J Pharmacol, 2018.

Brain Struct Funct:由中央和周边视野损失引起的视觉大脑可塑性标志物

法国巴黎de la 视觉研究所的Sanda 等近日在Brain Struct Funct发表了一项新的工作,他们探讨了中央或周边神经视力丧失后的皮质的变化情况。

特异影响中枢和周围视觉的疾病对研究人类大脑如何适应视觉异常是十分重要的模型。在12名Stargardt黄斑营养不良、12名色素性视网膜炎(隧道视力阶段)和14名正常视力受试者中进行分析,获取皮质厚度(CoTks)和静息状态皮层熵(rs-CoEn)等数据作为神经和突触复杂性的指标。

与对照组相比,两组视力丧失的患者在背部V3d区域显示出CoTks减少。周边视野损失表现出特定的CoTks在早期视觉皮层和腹侧区域V4中减少,而中枢视野丧失则引起背侧区域V3A的减少。只有中枢视野丧失后表现出LO-2区和FG1中的CoEn的增加。

因此,他们认为,他们发现了在中央和周边视野缺损之后背侧和腹侧视觉的脑可塑性生物标志物。

原文出处:Sanda, N., et al., Visual brain plasticity induced by central and peripheral visual field loss. Brain Struct Funct, 2018.

Exp Eye Res:葡萄膜黑色素细胞高表达MMP-8并受MAPK途径调控

美国西奈山医院纽约眼耳医院组织培养中心和眼耳医院眼科的Hu DN近日在Exp Eye Res发表了一篇文章,他们研究了培养的人葡萄膜黑色素细胞(UM)中的组成型和TNF-α诱导的MMP-8表达以及涉及的相关信号通路。

基质金属蛋白酶(MMP)-8是降解1型胶原蛋白的最有效的基质金属蛋白酶,并且在炎症反应和组织重塑过程中起重要作用。 MMP-8主要由多核白细胞表达,并且在大部分非白细胞中是非组成型表达。

从UM和其他细胞类型中收集条件培养基和细胞。采用ELISA试剂盒、Western印迹法和实时定量RT-PCR的方法,分别检测MMP-8蛋白和mRNA的表达。用ELISA试剂盒和western blot检测磷酸化p38 MAPK、ERK1/2和JNK1/2。

在11个UM细胞系和3个无血清培养的葡萄膜黑素瘤细胞系的条件培养基和细胞裂解物中检测到非常高水平的MMP-8蛋白和mRNA,但在来自其他眼睛固有细胞或除了皮肤黑素瘤细胞系的12个恶性细胞系的培养基或细胞裂解物中都没有检测到MMP-8。MMP-8 mRNA和蛋白水平的提高是以TNF-α剂量和时间依赖性方式增加,同时伴随着细胞裂解物中磷酸化的JNK1/2和ERK1/2的显着增加。使用ERK1 / 2(U0126)和JNK1 / 2(SP600125)抑制剂处理后,显着阻断了UM中TNF-α诱导的MMP-8表达和MMP-8组成性表达。

这是关于UM和葡萄膜黑色素瘤细胞表达和分泌MMP-8的第一次研究结果。数据表明,UM可能通过分泌MMP-8,在眼睛炎症相关疾病的重塑过程或发病机制中起作用。

原文出处:Hu, D.N., et al., Uveal melanocytes express high constitutive levels of MMP-8 which can be upregulated by TNF-alpha via the MAPK pathway. Exp Eye Res, 2018.

Free Radic Biol Med:细胞外超氧化物歧化酶3(SOD3)调节玻璃体视网膜界面的氧化应激反应

斯坦福大学眼科学院Byers眼科研究所的Wert KJ近日在Free Radic Biol Med发表了一篇文章,他们对人类玻璃体中使用抗氧化剂,即获得与内部视网膜相反的细胞外基质成份,进行蛋白质组学分析,鉴定出定位于玻璃体基底和皮质中的独特基质结构的超氧化物歧化酶-3(SOD3)。

氧化应激反应是玻璃体视网膜疾病的致病特征。然而,体内视网膜处理代谢废物和氧化应激的能力尚不清楚。他们鉴定出定位于玻璃体基底和皮质中的独特基质结构的超氧化物歧化酶-3(SOD3)。为了确定SOD3的作用,他们构建了Sod3-/-小鼠模型进行组织学临床表型分型。尽管眼睛在结构上是正常的,但在玻璃体视网膜表面,Sod3 -/- 小鼠模型表现出更高水平的3-硝基酪氨酸,这是氧化应激的关键标记。视网膜电图检查也显示视网膜内生理信号异常。从患有糖尿病性玻璃体视网膜病(DVR)患者和DVR小鼠模型中收集的玻璃体活组织检查和视网膜前膜检查显示,这些组织具有更高水平的硝酸盐,这是SOD3功能障碍的3-硝基酪氨酸氧化应激生物标志物。

本研究分析了调节人类玻璃体亚结构氧化应激的分子途径。SOD3抗氧化剂在玻璃体基部和皮质处的缺失或失调会导致氧化应激显着增强,并对内部视网膜的组织造成损伤,这可能是DVR发病机理和其他玻璃体视网膜疾病致病的分子基础。

原文出处:Wert, K.J., et al., Extracellular superoxide dismutase 3 (SOD3) regulates oxidative stress at the vitreoretinal interface. Free Radic Biol Med, 2018.

Exp Eye Res:光谱域光学相干断层扫描的电子显微镜结果与猪视网膜组织学的相关性

美国德克萨斯州Temple医学生理学系Scott&White Eye Institute眼科和眼科血管研究项目的Xie W和Zhao M近日在Exp Eye Res发表了一篇文章,介绍了使用光谱域光学相干断层扫描对类似人的视网膜模型-猪视网膜进行研究。

光谱域光学相干断层扫描(SD-OCT)可以用作体内视网膜形态学评估的一种非侵入性工具。猪视网膜是一种类似于人视网膜的模型,目前对于SD-OCT与猪视网膜中视网膜组织学的相关性信息有限。

在本文中,他们将SD-OCT上的低反射和超反射带与层状结构的组织学和猪视网膜的细胞成分相关联。用Heidelberg Spectralis HRA + OCT获得SD-OCT图像。使用环氧树脂包埋的组织和透射电子显微镜进行组织学分析。将来自组织切片的显微照片线性缩放,校正组织收缩,与SD-OCT图像进行关联分析。

研究发现,SD-OCT图像与组织形态学数据相关性良好。中-外内核层中的超反射带与水平细胞和相邻双极细胞中丰富的线粒体相关。锥核的浓度对应于外核层外部的相对低反射带。外视网膜中存在3个超反射带对应于:1)外界膜; 2)锥形和杆形椭圆形区域; 3)光感受器外段或视网膜色素上皮(RPE)顶端细胞和RPE的交叉区。

他们认为,这些相关和标准化的SD-OCT数据可用于表征和评估视网膜血管和退行性疾病的体内组织学变化,可以对这种大型动物模型进行新型治疗干预并检测其反应。

原文出处:Xie, W., et al., Correlation of spectral domain optical coherence tomography with histology and electron microscopy in the porcine retina. Exp Eye Res, 2018.

Exp Eye Res:翼状胬肉术后肉芽肿的上皮发育不良

厦门大学医学院眼科研究所及附属厦门眼科中心的Wang G和Dong N等近日在Exp Eye Res发表了一项重要的研究。翼状胬肉术后肉芽肿(PPG)是翼状胬肉手术的常见并发症之一。为了提供PPG的结构特征,进一步探讨其发病机制,他们分析了12例PPG病例的临床和病理特征。

病例发现,通过裂隙灯观察到在PPG和外周结膜组织中有新血管。体内共聚焦成像显示,基质中存在广泛的新血管形成,并伴随着树突细胞和炎性细胞的浸润。在一些PPG组织中观察到致密的纤维结构。 H&E染色结果证实,PPG组织中的新血管形成和炎性细胞的存在。此外,H&E染色显示,存在一些覆盖PPG组织的上皮样组织。免疫荧光结果表明,PPG上皮细胞对K19、K10和Muc5AC呈阴性。与正常结膜和翼状胬肉相比,PPG基底膜中胶原蛋白IV的表达减少,PPG上皮细胞中泛细胞角蛋白(PCK)、密蛋白4和E-钙粘蛋白的表达显着降低,而α-波形蛋白表达则显着降低。SMA和Snail显着增加。

因此,他们的研究结果表明,PPG组织中上皮角蛋白标记物和杯状细胞特异性粘蛋白标记物的表达显着下调,并且可能与肉芽肿组织中EMT的发生有关。

原文出处:Wang, G., et al., Epithelial dysplasia in pterygium postoperative granuloma. Exp Eye Res, 2018.

Cereb Cortex:自闭症相关的无义Foxp1突变体诱导自噬并延迟皮层神经元的径向迁移

温州医科大学眼科学与眼科医院的Li X等人在Cereb Cortex发表了一项重要研究,他们通过构建了Foxp1(R521X)的人源突变体的小鼠,研究发现发育中的神经元细胞通过自噬作用但不通过NMD作用作为抵抗无义突变体聚集的保护机制,导致皮质发育受损。

自闭症谱系障碍(ASD)是一种复杂的神经发育障碍,具有重要的遗传因素。在发育中的大脑皮层表达的转录因子FOXP1,ASD与FOXP1的失调相关。FOXP1(R525X)是在自闭症和严重精神发育迟滞患者中发现的一种从头杂合突变。为了探索ASD中FOXP1(R525X)对神经元的分子机制,研究者构建了Foxp1(R521X)的人源突变体的小鼠。

Foxp1(R521X)的异位表达导致神经母细胞瘤N2a细胞和发育中的神经细胞的细胞质聚集,并具有活跃的自噬。表达Foxp1(R521X)的皮质神经元表现出迁移延迟,树突形态改变。作为对照,突变体Y435X在细胞质中扩散表达,但在皮质中不诱导自噬和迁移延迟。如通过剪接依赖性NMD报道分子测定发现,胚胎皮质细胞具有最小的无义介导的mRNA衰变(NMD)活性。他们假设,发育中的神经元细胞通过自噬作用但不通过NMD作用作为抵抗无义突变体聚集的保护机制,导致皮质发育受损。

除了FOXP1的杂合性缺失,本研究针对ASD的发生发展提出了一种新的机制。这促进了我们对基因突变与相关精神疾病之间复杂关系的理解。

原文出处:Li, X., et al., An Autism-Related, Nonsense Foxp1 Mutant Induces Autophagy and Delays Radial Migration of the Cortical Neurons. Cereb Cortex, 2018.

Int Physiol J:底物硬度影响Müller细胞中CTGF蛋白表达并呈现时间依赖性

美国休斯顿大学物理系的Davis JT和费城坦普尔大学眼科的Foster WJ近日在Int Physiol J杂志上发表了一篇研究论文,他们测试了底物硬度对视网膜Müller细胞中CTGF蛋白表达时间依赖性的影响,以及YAP / TAZ的亚细胞定位。

在眼外伤和视网膜脱离后,视网膜的神经胶质细胞可能在随后的一个月内出现病变,这一过程称为PVR(增生性玻璃体视网膜病变)。尚无成功的治疗措施来抑制PVR。在临床研究中,蛋白质CTGF(结缔组织生长因子)与视网膜PVR和视网膜的其他纤维化疾病有关,但尚未对不同病理和视网膜神经胶质增生之间的机制联系进行研究。此外,此前研究认为CTGF与YAP / TAZ(Yes-相关蛋白和Tafazzin蛋白复合物)相关,转录调节蛋白可响应机械性质而改变亚细胞定位。

他们先前的研究发现,在软基质上生长的视网膜Müller细胞中,CTGF的mRNA显着(100倍)上调。为了研究机械特征对视网膜Müller细胞中CTGF产生的调节机制是否涉及YAP / TAZ复合物,本研究测试了底物硬度对CTGF蛋白表达时间依赖性的影响,以及YAP / TAZ的亚细胞定位。

他们使用永生化的小鼠视网膜Müller细胞系,其铺在层粘连蛋白包被的不同弹性的聚丙烯酰胺基质上。使用免疫组织化学和ELISA(酶联免疫吸附测定)等方法测定其变化。结果发现,在视网膜Müller细胞中,弹性模量与CTGF蛋白表达模式之间的关系是呈双峰的,对于硬基质上的细胞,CTGF水平上升得更快,对于在软基质上生长的细胞,CTGF水平上升得更慢。此外,YAP / TAZ的核定位直接对应于CTGF表达的峰值。

原文出处:Davis, J.T. and W.J. Foster, Substrate Stiffness Influences the Time Dependence of CTGF Protein Expression in Muller Cells. Int Physiol J, 2018. 1(1): p. 1.

 



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liumin1987

谢谢分享,学习了。

(来自:梅斯医学APP)

2018-9-10 7:18:41 回复

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