NRTIs和kamuvudines抑制 β-淀粉样蛋白引起的视网膜色素上皮退化

老年黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD),是50岁以上人群中可导致视力受损的一种常见疾病,其发病率随着年龄增长而增大。AMD一般发展得比较缓慢,在前期有很长一段时间并不会影响患者的视力,患者随着年龄增常才会逐渐出现视力受损的症状(不过也有少部分患者病情发展得比较迅速)。AMD一般不会引起完全的眼盲,但会模糊人的中心视野,妨碍一些重要日常活动,比如要看清别人的脸,开车,煮饭等活动将变得异常艰难。研究发现戒烟,适量运动,保持正常的血压和胆固醇水平,健康饮食,多补充绿叶蔬菜和鱼类等健康的生活作息可以降低患上AMD的风险。 

地图状萎缩(Geographic atrophy,GA)是黄斑的一种慢性渐进性退变,主要表现为局部视网膜外围组织、视网膜色素上皮和脉络膜毛细血管明显萎缩。GA是晚期AMD的一部分,可以导致中央暗点和永久性丧失视力。

(图片来源:beckenham optometrist官网)

Drusen是AMD患者的视网膜下色素上皮(retinal pigmented epithelium,RPE)细胞外的沉积物,在眼底相中表现为黄斑区的黄白色类圆形小病灶。Drusen会随着病情的加重而增多或增大,发展到一定程度时患者可能会有视野中心出现固定“黑影”的感觉。

(图片来源:cellcureneurosciences官网)

NLRP3炎性小体是细胞质内可以识别病原体或损伤相关因子(PAMPs / DAMPs)然后引发炎症反应的蛋白多聚体复合物。NLRP3炎性小体的激活需要ASC蛋白的参与,被激活的炎性小体会促使细胞生成细胞凋亡相关蛋白caspase-1,还有炎症因子IL-1β和IL-18。已有研究表明NLRP3炎性小体的激活会促使AMD疾病中的RPE退化。

β-淀粉样蛋白低聚物(amyloid-β oligomers ,AβOs)是Drusen的主要成分,近期发表在Signal Transduction and Targeted Therapy期刊上的一项研究发现:AβOs可以通过影响嘌呤能受体P2RX7和NLRP3炎性小体的表达水平来引发RPE退化;另外,炎性小体抑制剂——核苷逆转录酶抑制剂(NRTIs)和kamuvudines(NRTIs的无毒衍生物)能够抑制AβOs引起的RPE退化

1、AβOs诱导RPE中NLRP3炎性小体复合物的形成

研究人员通过对Nlrp3-GFP转基因小鼠进行视网膜下注射AβOs,观察到AβOs可以激活NLRP3基因的表达(图1a)。

(图1a:共聚焦显微镜下的小鼠视网膜色素上皮(RPE)和脉络膜层,免疫荧光染紧密连接蛋白ZO-1。“PBS”为对照组,“AβOs”为AβOs注射组,绿色荧光越强代表NLRP3基因表达越强。)

研究人员通过构建ASC-CitrineFlox/Best1-Cre+小鼠(在RPE中特异性表达ASC蛋白),观察到AβOs使ASC蛋白表达水平上升(图1b,c)。

(图1b,c:绿色荧光越强代表ASC蛋白水平越高)

2、NLRP3炎性小体促使AβOs引起的RPE退化

研究人员通过敲除小鼠炎性小体的几种组成蛋白(NLRP3, gasdermin D, caspase-1, ASC)的相关基因(Nlrp3, Gsdmd, Casp1, Pycard),发现AβOs不能引起基因敲除小鼠的RPE退化(图2a-e),证明NLRP3炎性小体对与AβOs引起的RPE退化是必须的。

(图2a-e:上行为眼底影像,白色箭头指的是退化的组织部位;下行为视网膜色素上皮和脉络膜层)

3、人P2RX7蛋白表达在AβOs引起的RPE退化中起关键作用

嘌呤能受体P2RX7是NLRP3炎性小体的一个上游蛋白,研究人员观察到AβOs不能在P2RX7敲除的小鼠中引起RPE退化(图3a)。因为人和小鼠的P2RX7蛋白在免疫活性上存在显著的种间差异,并且有报道表示P2RX7敲除的小鼠中仍存在部分有功能的P2RX7剪接异构体,所以研究人员构建了P2rx7hP2RX7Flox/Best1-Cre+小鼠(不表达P2RX7)和P2rx7hP2RX7Flox小鼠(表达人P2RX7),发现只有表达人P2RX7的小鼠才会发生AβOs引起的RPE退化(图3b-d)。

(图3a-d:b图中黑色箭头指的是视神经,表明在P2rx7hP2RX7Flox/Best1-Cre+小鼠中P2RK7在RPE之外的组织里仍有表达)

4、NRTIs(核苷逆转录酶抑制剂) 和 Kamuvudines(NRTIs的无毒衍生物)抑制AβOs引起的RPE退化

研究人员对小鼠眼球玻璃体分别注射两种NRTIs药物(拉米夫定、齐多夫定)和两种Kamuvudines药物(2-乙基齐多夫定、3-甲基拉米夫定),观察到药物对AβOs引起的RPE退化的抑制作用有剂量依赖性(图3a)。光学相干断层扫描(OCT)显示视网膜下注射AβOs之后视网膜色素上皮和感光细胞外段的损坏,以及药物对这种损坏的抑制(图3b)。

(图4a, b)

参考文献:Narendran, S., Pereira, F., Yerramothu, P. et al. Nucleoside reverse transcriptase inhibitors and Kamuvudines inhibit amyloid-β induced retinal pigmented epithelium degeneration. Sig Transduct Target Ther 6, 149 (2021). https://doi.org/10.1038/s41392-021-00537-z

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,362评论 5 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,330评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,247评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,560评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,580评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,569评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,929评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,587评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,840评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,596评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,678评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,366评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,945评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,929评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,165评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,271评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,403评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容