新研究表明,内皮细胞特异性的含解整合素和金属蛋白酶结构域的蛋白10(ADAM10)能够调控受损视网膜中的异常血管生长,这可能导致视力丧失或损害。
这项发表于《美国病理学杂志》的研究发现对理解诸如早产儿视网膜病变和糖尿病视网膜病变等新生血管疾病的病理生理具有重要意义,并为治疗提供了潜在靶点。
ADAM10是一种多功能蛋白,参与广泛的细胞过程,特别是与细胞表面蛋白表达和细胞间通讯相关的调控。已知其在正常血管形成中发挥生理作用,但其在增殖性视网膜病变(其中异常血管形成为视力丧失和损害的主要原因)中的作用仍未得到充分研究。
本研究探讨了内皮细胞特异性ADAM10及其信号传导在视网膜病理性新生血管化中的作用。通过使用内皮特异性ADAM10基因敲除小鼠模型(ADAM10ia∆EC),研究旨在揭示ADAM10参与视网膜新生血管化的分子机制,并为视网膜新生血管疾病的潜在治疗靶点提供新的见解。
主要研究者Nikhlesh K. Singh博士(DVM,Ph.D.),来自韦恩州立大学医学院综合生物科学中心及眼科、视觉与解剖科学系,表示:“在这项研究中,我们发现ADAM10的活性在受损视网膜中显著升高,而降低ADAM10水平或其活性显著减缓了人视网膜微血管内皮细胞的生长、扩散、迁移和管状结构形成。”
“此外,当我们从小鼠的内皮细胞中去除ADAM10时,它显著缓解了与视网膜疾病相关的问题,例如血管渗漏、水肿以及新血管的形成。”
在研究ADAM10如何影响异常血管生长的过程中,研究人员发现ADAM10调控内皮细胞中Ephrin B2蛋白的水平,而降低Ephrin B2水平会影响人视网膜内皮细胞的生长、迁移、发芽和管状结构形成。
此外,在受损视网膜中观察到Ephrin B2表达显著增加,而从内皮细胞中特异性去除ADAM10则大幅减少了Ephrin B2的表达,表明ADAM10通过调控Ephrin B2水平在视网膜新生血管发展中发挥关键作用。
病理性视网膜新生血管化是导致如增殖性糖尿病视网膜病变、早产儿视网膜病变、中央静脉阻塞和年龄相关性黄斑变性等疾病中视力丧失的主要原因。基质金属蛋白酶对细胞外基质的降解会导致各种增殖性视网膜病变中的血管并发症。目前针对这些疾病的大多数治疗方法涉及侵入性和中等有效的手术程序,例如抗VEGF(血管内皮生长因子)治疗。
共同研究者Shivantika Bisen(硕士)和Purnima Gogoi(博士,兽医学硕士),来自韦恩州立大学医学院综合生物科学中心及眼科、视觉与解剖科学系,以及威斯康星大学麦迪逊分校公共卫生学院医学遗传学系,指出:“多种临床和实验结果表明,使用抗VEGF药物可能会导致神经元损伤、高血压、心肌梗死、中风和糖尿病。此外,许多患者对抗VEGF疗法无反应。我们的研究表明,靶向ADAM10或其下游效应物(如Ephrin B2)可能为管理或预防以病理性新生血管为特征的视网膜疾病提供新的策略。”
Singh博士总结道:“人体是一个复杂且自主的系统,我们作为医学研究者,努力理解其存在和功能的复杂性,不断为其自给自足和恢复力感到着迷。我们的研究对理解缺氧和/或缺血性视网膜疾病的病理生理具有重要意义,并突出了潜在的治疗靶点,为超越现有抗VEGF疗法的新治疗策略铺平了道路。”
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