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干性年龄相关性黄斑变性(dry AMD)尚无有效疗法。研究人员开展 IGF2BP2 在 dry AMD 中作用的研究,发现 IGF2BP2 通过稳定 NLRP3 mRNA 促进疾病进展,FA - MSN - CWI1 - 2 可改善症状,为治疗提供新方向。
在眼科疾病的研究领域,年龄相关性黄斑变性(AMD)如同一个难以攻克的 “堡垒”,严重威胁着人们的视力健康。其中,干性年龄相关性黄斑变性(dry AMD)尤为棘手,它是一种常见的慢性退行性眼病,在 AMD 患者中占比高达 90%。尽管病情进展相对缓慢,但最终可能导致地图样萎缩(GA),甚至转变为湿性 AMD,引发不可逆的视力丧失。目前,针对湿性 AMD 已有多种治疗手段,然而 dry AMD 却缺乏有效的治疗方法。这就像在黑暗中摸索的行者,找不到前行的方向,迫切需要新的研究来照亮治疗 dry AMD 的道路。
在此背景下,山东大学齐鲁医院的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于胰岛素样生长因子 2 mRNA 结合蛋白 2(IGF2BP2),探究其在 dry AMD 发病机制中的作用。研究发现,IGF2BP2 在巨噬细胞介导的 NLRP3 炎性小体(一种在细胞质中参与促炎细胞因子产生的多蛋白复合物)激活过程中扮演着关键角色,这一发现为 dry AMD 的治疗带来了新的曙光。该研究成果发表在《Biology Direct》上,为该领域的研究开辟了新的方向。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。首先,通过构建碘酸钠诱导的 dry AMD 小鼠模型,模拟疾病发生过程。然后,利用 RNA 提取、实时荧光定量 PCR(qPCR)、蛋白质免疫印迹(Western blotting)等技术,检测相关基因和蛋白的表达水平。此外,还运用了甲基化 RNA 免疫沉淀 qPCR(MeRIP - qPCR)探究 N6- 甲基腺苷(m6A)修饰情况,以及 RNA 下拉实验(RNA pull down assay)验证蛋白与 RNA 的相互作用。
研究结果具体如下:
- IGF2BP2 参与 dry AMD 疾病进展:研究人员利用碘酸钠诱导的 dry AMD 小鼠模型,检测 IGF2BP2 在小鼠视网膜和脉络膜复合体中的表达,发现其 mRNA 和蛋白水平显著增加。进一步构建 IGF2BP2 基因敲除小鼠,对比野生型小鼠,在 dry AMD 模型中,基因敲除小鼠的 dry AMD 表型明显减轻,视网膜结构损伤更小,外层核层更厚,视网膜功能也更好。这表明 IGF2BP2 参与了 dry AMD 的疾病进展,缺乏 IGF2BP2 可缓解小鼠的 dry AMD 症状。
- IGF2BP2 影响巨噬细胞中 NLRP3 炎性小体的激活:为探究视网膜损伤与巨噬细胞的关系,研究人员使用氯膦酸盐(一种可诱导巨噬细胞凋亡并导致其耗竭的化学试剂)处理小鼠。结果显示,巨噬细胞耗竭后,IGF2BP2 基因敲除小鼠和野生型小鼠外层核层厚度的差异消失,这表明 IGF2BP2 缺陷的巨噬细胞在减轻碘酸钠诱导的小鼠视网膜损伤中起关键作用。同时,研究发现 IGF2BP2 可促进巨噬细胞中 NLRP3 的表达和炎性小体依赖的 IL - 1β 激活,进而支持碘酸钠诱导的 dry AMD 进展。
- IGF2BP2 以 m6A 依赖的方式靶向 NLRP3,促进视网膜色素上皮细胞(RPE)凋亡:通过 MeRIP - qPCR 和 RNA 下拉实验,研究人员证实 IGF2BP2 能选择性结合 NLRP3 的甲基化 RNA,且可提高 NLRP3 mRNA 的稳定性,以 m6A 依赖的方式调节巨噬细胞中 NLRP3 的表达。此外,将 ARPE - 19 细胞(人 RPE 细胞)与 PMA 诱导的 THP - 1 细胞(人巨噬细胞)共培养实验表明,巨噬细胞可通过 IGF2BP2 影响 RPE 细胞的凋亡。
- FA - MSN - CWI1 - 2 的合成鉴定及安全性和治疗效果评估:研究人员制备了叶酸修饰的纳米颗粒(FA - MSN - CWI1 - 2),该纳米颗粒可有效靶向激活的巨噬细胞。对其进行表征发现,它具有良好的稳定性和分散性,对巨噬细胞有较高的结合亲和力,且在眼组织中具有较强的靶向性和穿透能力。在安全性方面,经检测对健康小鼠视网膜结构无明显影响。在碘酸钠诱导的小鼠模型中,FA - MSN - CWI1 - 2 可有效降低视网膜中 IGF2BP2 的水平,改善视网膜结构和功能,减少 NLRP3 炎性小体的表达。
研究结论表明,IGF2BP2 在调节与 dry AMD 相关的巨噬细胞 NLRP3 炎性小体激活中起关键作用,巨噬细胞中的 IGF2BP2 有望成为 dry AMD 治疗的潜在靶点。这一研究为理解 dry AMD 的发病机制提供了新的视角,也为开发新的治疗策略奠定了基础。尽管目前仍有一些问题有待进一步探索,如是否有其他细胞类型参与其中等,但该研究无疑为 dry AMD 的治疗带来了新的希望,激励着更多科研人员在这一领域深入研究,期待未来能找到更有效的治疗方法,帮助众多 dry AMD 患者重见光明。