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为探究近视轴向伸长机制，研究人员对晶状体诱导近视豚鼠巩膜进行转录组和蛋白质组分析，发现相关关键调控因子，为近视治疗提供新靶点。
在当今社会，近视已成为一个不容忽视的健康问题。据预测，到 2050 年，约 180 万人将因屈光不正而视力受损，轴向近视可能成为不可逆视力丧失的主要原因。尽管科研人员在近视研究领域不断探索，但近视轴向伸长的潜在机制仍未完全明晰。此前研究表明，轴向伸长伴随着巩膜细胞外基质的重塑，包括组织变薄、糖胺聚糖和胶原蛋白含量减少以及纤维化等变化，然而引发这些变化的机制却一直是个谜。为了揭开这层面纱，北京同仁医院的研究人员开展了一项关于晶状体诱导近视（LIM）豚鼠巩膜的研究，该研究成果发表在《BMC Genomics》杂志上。
研究人员运用了多种关键技术方法。在实验动物模型构建方面，选用 3 周龄雄性豚鼠，随机分为正常对照组和 LIM 组，LIM 组佩戴 - 10.0 屈光度的护目镜诱导近视。实验过程中，采用眼部超声生物测量法测量轴向长度，光学相干断层扫描（OCT）测量视网膜、脉络膜和巩膜厚度。同时，对巩膜组织进行 RNA 提取、cDNA 文库构建和 RNA 测序，以及蛋白质提取和蛋白质组学分析，还通过 Western blot 和透射电子显微镜分别检测蛋白表达和观察巩膜纤维变化。
研究结果主要从以下几个方面展开：
- 近视发展的纵向监测：研究结束时，LIM 组轴向伸长显著大于对照组（0.59±0.05mm vs. 0.47±0.02mm；P<0.001），同时 LIM 组的视网膜、脉络膜和巩膜厚度均显著变薄（P<0.001）。这表明佩戴 - 10.0 屈光度护目镜成功诱导豚鼠近视，且近视发展伴随着眼部组织的明显变化。
- 转录组分析：在转录组分析中，LIM 组与对照组相比，有 1,510 个 mRNA 上调，563 个 mRNA 下调。基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析显示，显著富集的通路主要与视觉感知信号通路相关，其中昼夜节律、p53 信号通路和细胞外基质（ECM） - 受体相互作用等通路在近视豚鼠中表达增加，提示这些通路可能在巩膜重塑中发挥重要作用。
- 蛋白质组分析：蛋白质组分析发现，LIM 组有 111 个蛋白上调，84 个蛋白下调。GO 和 KEGG 分析表明，最显著的生物学过程是肌原纤维组装，昼夜节律信号通路是与差异表达蛋白相关的最突出通路，关键基因包括 RORB、RORA 和 BHLHE40，进一步证实昼夜节律在巩膜重塑中的关键作用。
- 整合转录组和蛋白质组分析：整合分析共量化了 8,450 个基因，发现 34 个基因在转录组和蛋白质组水平均上调，其中 RORA 和 RORB 编码的褪黑素受体显著上调。KEGG 通路分析显示，上调 - 上调组中昼夜节律通路显著激活，RORA 和 RORB 是巩膜缺氧反应的关键调节因子。网络分析表明，差异表达蛋白主要参与昼夜节律和缺氧反应，提示这些过程与巩膜重塑密切相关。
- 巩膜生物标志物和纤维变薄：研究人员筛选出 RORα、RORβ 和 HIF-1α 等参与近视相关巩膜重塑的候选基因，Western blot 分析证实这些基因在巩膜中显著上调，而褪黑素受体 2 型（MT2）表达无显著差异。透射电子显微镜观察到 LIM 组巩膜薄胶原纤维比例显著高于对照组，纤维尺寸减小，表明巩膜纤维结构在近视发展中发生改变。
研究结论指出，与轴向伸长相关的巩膜胶原重塑与昼夜节律和缺氧通路密切相关，RORα、RORβ、褪黑素受体和 HIF-1α 是潜在的关键调节因子。这一发现为近视相关轴向伸长的潜在机制提供了新的见解，有助于确定新的治疗靶点，为近视的预防和治疗开辟了新的方向。然而，该研究也存在一定局限性，如诱导近视的护目镜类型可能影响轴向伸长过程，mRNA 和蛋白质水平的差异受多种因素影响，研究仅关注了部分基因表达模式，且褪黑素合成和释放受多种因素影响，单一时间点的数据可能存在局限性。尽管如此，该研究为后续进一步探究近视机制和开发新的治疗策略奠定了重要基础，未来研究可围绕这些局限性展开深入探索，有望为近视防控带来新的突破。
