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为探究 β- 羟基丁酸（BHB）对高糖诱导的 ARPE-19 细胞损伤的影响，研究发现 BHB 有保护作用，为相关疾病治疗提供新思路。
糖尿病，这个现代社会的 “健康杀手”，正悄无声息地威胁着无数人的视力。糖尿病视网膜病变（DR）作为糖尿病的主要并发症之一，已然成为全球劳动年龄人口失明的重要原因 。在糖尿病患者体内，长期的高血糖状态就像一场 “慢性战争”，对视网膜细胞发起持续攻击，其中视网膜色素上皮（RPE）细胞首当其冲。RPE 细胞对于维持视网膜的正常功能至关重要，而高血糖会引发氧化应激、炎症反应和代谢紊乱等一系列问题，严重损害 RPE 细胞的功能和活力，进而导致 DR 的发生发展。
目前，传统的 DR 治疗方法，如激光光凝和抗血管内皮生长因子（VEGF）疗法，主要侧重于缓解症状，无法从根本上解决细胞功能障碍的问题。因此，寻找一种能够有效对抗高糖损伤、保护视网膜细胞的新策略迫在眉睫。
在这样的背景下，来自意大利多家研究机构（CEINGE-Biotecnologie Avanzate Scarl “Franco Salvatore”、国际学校的高级研究中心、那不勒斯 “费德里科二世” 大学、坎帕尼亚 “路易吉?万维泰利” 大学等）的研究人员 Francesca Argentino、Marta Mallardo 等人开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在 β- 羟基丁酸（BHB）上，BHB 是酮体的一种，在生酮饮食过程中产生。此前研究发现 BHB 具有神经保护和抗炎特性，那么它能否在高糖环境下保护视网膜细胞呢？这项研究成果发表在《Human Cell》杂志上，为 DR 的治疗带来了新的希望。
研究人员为了深入探究 BHB 对高糖环境下 ARPE-19 细胞（一种人 RPE 细胞系，常用于研究高血糖对视网膜健康的影响）的作用，采用了多种关键技术方法。在细胞培养方面，培养 ARPE-19 细胞，并设置不同处理组；运用 MTT 比色法和台盼蓝试剂分别检测细胞活力；通过乳酸脱氢酶（LDH）释放试验评估细胞死亡和裂解情况；利用流式细胞术分析细胞周期；采用划痕愈合实验和实时定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）检测细胞迁移能力及相关基因表达；借助集落形成实验观察细胞长期增殖能力；运用蛋白质免疫印迹法（Western blot）分析蛋白表达情况 。
研究结果如下：
- 高糖损伤 ARPE-19 细胞活力，BHB 可部分恢复：研究人员通过 MTT 实验和台盼蓝染色实验发现，高浓度葡萄糖（200mM）显著降低 ARPE-19 细胞活力，而 BHB（5mM）单独使用或与高糖共同处理时，能显著提高细胞活力。细胞周期分析显示，高糖使细胞周期停滞在 G2 期，而 BHB 处理后，S 期细胞比例增加，促进了细胞增殖。进一步研究发现，高糖并未引起细胞凋亡或自噬相关蛋白表达的显著变化，表明高糖对 ARPE-19 细胞的毒性作用并非通过这两种途径介导。
- BHB 部分恢复高糖诱导的 ARPE-19 细胞伤口愈合能力受损：在伤口愈合实验中，高糖显著抑制了 ARPE-19 细胞的迁移能力，而 BHB 与高糖共同处理时，能部分恢复细胞的迁移能力。RT-qPCR 检测发现，BHB 处理后，单核细胞趋化蛋白 - 1（MCP-1）表达增加，提示 MCP-1 可能参与了 BHB 促进细胞迁移的过程。
- BHB 逆转高糖诱导的 ARPE-19 细胞集落形成能力受损：集落形成实验结果表明，高糖条件下 ARPE-19 细胞的集落形成能力明显下降，而 BHB 与高糖共同处理后，细胞的集落形成能力得到显著恢复，说明 BHB 不仅能支持细胞存活，还能促进细胞的长期增殖和组织再生。
- BHB 减轻高糖诱导的 ARPE-19 细胞 IL-8 释放：研究人员利用 RT-qPCR 检测炎症细胞因子的表达，发现高糖处理后，白细胞介素 - 8（IL-8）和白细胞介素 - 17（IL-17）等促炎细胞因子表达显著增加，而 BHB 与高糖共同处理后，IL-17 的表达显著降低，IL-8 的表达呈下降趋势，表明 BHB 具有潜在的抗炎作用。
研究结论和讨论部分指出，该研究首次证实了 BHB 在高糖环境下对 ARPE-19 细胞具有保护作用。BHB 能够促进细胞增殖，减轻高糖诱导的细胞周期停滞，恢复细胞的迁移和集落形成能力，并调节炎症细胞因子的表达。BHB 的这些保护作用可能与其作为替代能源、激活保护性信号通路以及调节基因表达等机制有关。这一研究结果为 DR 的治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略，也为其他与高血糖相关的神经退行性和代谢性疾病的研究提供了参考。然而，目前对于 BHB 发挥保护作用的详细分子机制仍有待进一步探索，未来还需要开展更多的临床前研究和临床试验，明确 BHB 治疗 DR 的长期效果、药代动力学特性和潜在副作用，以推动其从实验室走向临床应用，真正造福广大患者。
