眼睛易患黄斑变性

根据一项研究，科学家们发现，从视网膜的不同部位提取的同一类型细胞在形状和生物学上存在显著差异eLife．

这一结果有助于解释为什么眼睛的黄斑区域比周围的视网膜更容易患病，并揭示了一种可能在疾病中被破坏的保护机制。

黄斑是视网膜上的一个特殊区域，可能会受到眼部疾病的严重影响，比如老年性黄斑变性还有糖尿病视网膜病变。这项研究调查了Müller细胞视网膜的主要神经胶质细胞，同时存在于视网膜黄斑和视网膜外周，在眼睛的神经细胞功能、代谢和激活光感受器中发挥重要作用。最近的报道表明，Müller细胞是两种必需氨基酸——丝氨酸和甘氨酸的主要生产位点。

“Müller细胞对正常视网膜功能的重要性表明，它们的功能障碍导致许多眼病，如糖尿病性视网膜病变和黄斑毛细血管扩张，”共同第一作者、澳大利亚悉尼大学拯救视力研究所研究员张廷解释说。“但是，Müller细胞在黄斑和周围视网膜的功能是否不同，此前尚不清楚。我们开始研究来自这两个地方的Müller细胞的特征，特别关注它们产生丝氨酸和甘氨酸。”

研究小组首先从健康捐赠者提供的眼组织中分离出Müller细胞，并在实验室中培养它们，以研究细胞的特征。他们发现来自黄斑的Müller细胞很小，呈梭形或星形，而来自视网膜外周的细胞要大得多，有多个突起。

对细胞的遗传分析显示，7588个基因在两种细胞类型之间有不同的表达水平。此外，与丝氨酸生产相关的关键基因的活性，如磷酸甘油酸脱氢酶(PHGDH)，在黄斑Müller细胞中高于周围视网膜细胞。“这一发现特别重要，因为最近的一项研究报告称，丝氨酸代谢途径可能通过PHGDH缺陷在黄斑毛细血管扩张中发挥重要作用，”共同第一作者、悉尼大学拯救视力研究所研究员Ling Zhu说。

为了研究不同水平的PHGDH如何影响丝氨酸的产生，研究小组使用放射性标记的丝氨酸来追踪其在分离的Müller细胞中的代谢。丝氨酸在室温下转化为甘氨酸更高的速度黄斑的Müller细胞比视网膜外周的细胞更明显，尽管反向反应发生的速率较低。与周围视网膜的Müller细胞相比，黄斑Müller细胞对某些其他分子的代谢也不同。

最后，他们测试了阻断PHGDH酶对Müller细胞抗压力能力的影响。他们发现，从黄斑部位提取的Müller细胞比从周围细胞分离出来的细胞毒性要高得多视网膜PHGDH被阻断。进一步的调查表明，这可能是由于黄斑Müller细胞中保护性分子谷胱甘肽的消耗以及较高水平的有毒活性氧。

悉尼大学临床眼科学和眼健康教授、资深作者马克·吉利斯总结道:“我们发现了两种Müller细胞群之间的明显差异，这解释了人类黄斑的独特代谢功能。”“眼睛两个区域产生丝氨酸的差异与黄斑毛细血管扩张症是黄斑Müller细胞疾病的想法是一致的。更好地了解这些细胞的独特生物学特性，可能有助于未来预防和治疗视力丧失。”