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研究人员为视网膜疾病致盲找到新的治疗目标

导读 当面对早产或糖尿病等常见疾病时,如果眼睛没有得到足够的氧气,它就会使疯狂的能量产生处于运动状态,最终可能导致失明,现在科学家们已经

当面对早产或糖尿病等常见疾病时,如果眼睛没有得到足够的氧气,它就会使疯狂的能量产生处于运动状态,最终可能导致失明,现在科学家们已经确定了可以平息狂潮,反而恢复。

在这种高能量的环境中,将在视网膜中形成新血管的内皮细胞(可改善氧气水平)和附近的小胶质细胞(一种通常会监视视网膜的巨噬细胞)都喜欢糖酵解,一种将葡萄糖转化为燃料的方法。

佐治亚医学院的科学家表明,在视网膜疾病中,这种效率低下的燃料生产系统产生的过多副产物引发了这两种细胞类型之间串扰的加剧。MCG血管生物学中心血管炎症计划主任霍玉清博士说,这种谈话促进了过度的炎症和典型的大量渗漏,功能失调的毛细血管的发展,这些毛细血管阻塞了视力并导致视网膜脱离。

糖酵解的主要副产品是乳酸,它也可以用作燃料,例如在剧烈运动中被我们的肌肉使用。小胶质细胞还需要内皮细胞分泌一些乳酸。但是,在疾病中,乳酸的供过于求,这支持了细胞之间的这种破坏性对话,《科学转化医学》杂志的这项研究的相应作者霍说。

霍恩实验室的博士后研究员,该研究的第一作者刘志平博士说:“这是我们国家的一个主要问题,原因是氧气由于多种原因而失明。” “我们希望对这一过程如何破坏视力的更多了解能够使我们找到更好的干预方法,”刘说。

霍说,在低氧环境中,内皮细胞不仅会产生大量的乳酸,还会产生促使附近的小胶质细胞更加活跃并利用糖酵解提高活性的因子。

实际上,小胶质细胞不需要鼓励,因为他们似乎已经更喜欢这种能源生产方法。霍说,但是多余的乳酸会促使他们产生更多的能量,从而产生更多的乳酸。

正常情况下,支持性免疫细胞也开始过度产生炎症促进因子,例如细胞因子和生长因子,这些因子促进血管生长或血管生成,在一个恶性循环中,内皮细胞进一步糖酵解,而内皮细胞现在倾向于过度增殖。

他们写道:“巨噬细胞和(内皮细胞)之间的相互作用促进了前馈关系,从而大大增强了血管生成。”

科学家们说,破坏性的底线被称为病理性血管生成,这是各个年龄段人们不可逆转的失明的主要原因,存在糖尿病性视网膜病变,早产儿视网膜病变和与年龄相关的黄斑变性等问题。

霍说:“我们的眼睛显然没有足够的氧气,它们最终试图通过称为病理性血管生成的过程来产生更多的血管,这确实很难控制。”

他们写道,内皮细胞的过度发芽和增殖是破坏的关键,糖酵解是其发芽和增殖的关键,但是触发内皮细胞和小胶质细胞之间所有糖酵解和串扰的确切机制尚不清楚。

“在所有这些情况下,组织都有问题,导致血管无法正常运转,”合著者之一,血管生物学中心的细胞生物学家Ruth B. Caldwell博士说。她说:“这是一个糟糕的状态。”

当他们发现有关这两个单元之间的对话如何恶化的更多信息时,他们看到了新的逻辑点可以做到这一点。当他们从小胶质细胞中敲除称为Pfkfb3的最有效的糖酵解激活剂时,乳酸盐的产量明显下降,细胞不再帮助毛细血管功能失调。相反,当氧水平低时,使Pfkfb3和乳酸盐产生的信使RNA的表达在细胞中明显更高。

他们说,阻止这些细胞过度使用糖酵解的药物可能是很好的治疗方法。阻止过量的乳酸生产可能是另一回事。在他们的实验室研究中,阻止小胶质细胞吸收过多的乳酸也可以显着抑制病理性血管生成。使内皮细胞生长正常化的药物也可能起作用。

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