维生素K在视网膜色素上皮细胞铁死亡中的作用及对脉络膜新生血管的调控

《Cell Death & Disease》：The role of vitamin K and its antagonist in the process of ferroptosis-damaged RPE-mediated CNV

本研究聚焦于年龄相关性黄斑变性（AMD）中视网膜色素上皮细胞（RPE）铁死亡（ferroptosis）与脉络膜新生血管（CNV）的关系，揭示维生素K（VK）通过VKOR/FSP1依赖性途径抑制RPE细胞铁死亡及VEGFA过表达，从而减轻CNV，为AMD治疗提供新思路。

　　年龄相关性黄斑变性（AMD）是导致55岁以上人群不可逆视力丧失的主要原因，其病理特征之一是脉络膜新生血管（CNV）。目前临床治疗主要依赖抗血管内皮生长因子（anti-VEGF）药物，但部分患者反应不佳且长期注射存在风险。研究表明，视网膜色素上皮细胞（RPE）的铁死亡损伤及其诱导的VEGFA过表达是CNV发展的关键因素。维生素K（VK）作为一种抗氧化剂，能够保护RPE细胞免受铁死亡损伤，并通过调节eIF2α-ATF4-VEGFA信号通路抑制新生血管生成，从而减轻CNV。然而，维生素K拮抗剂（VKA）如华法林会加重RPE细胞的铁死亡损伤和CNV病变。尽管如此，即使在VKA存在的情况下，VK仍显示出显著的保护作用。本研究不仅揭示了RPE细胞铁死亡与CNV之间的关系，还为AMD的治疗提供了新的潜在策略，即利用VK的抗氧化和抗新生血管特性来减轻CNV。该研究发表在《Cell Death and Disease》上，为AMD的临床治疗提供了新的理论依据和可能的治疗方向。

为了深入探究这一问题，研究人员采用了多种技术方法。首先，利用激光诱导的CNV小鼠模型，通过荧光素眼底血管造影（FA）和Isolectin-B4染色评估病理血管生成情况。其次，采用透射电子显微镜（TEM）观察RPE细胞的超微结构变化，检测铁离子水平、GSH/GSSG比值、MDA含量等指标评估氧化应激状态，并通过Western blot分析相关蛋白表达。此外，还利用RNA测序（RNA-seq）分析基因表达变化，通过siRNA转染和药物处理探究VKOR/FSP1在VK作用中的关键作用，并在体外培养的ARPE-19细胞中诱导铁死亡，评估VK的保护效果。最后，在小鼠模型中验证了VK对CNV进展的影响。

研究结果表明，CNV小鼠模型中RPE细胞表现出明显的铁死亡特征，如线粒体结构异常、铁离子积累、脂质过氧化标志物水平升高以及VEGFA蛋白表达增加。体外实验中，VK能够显著提高铁死亡诱导剂处理的ARPE-19细胞的存活率，抑制脂质过氧化和线粒体膜电位的改变，并降低VEGFA的表达。进一步的机制研究发现，VK通过调节eIF2α-ATF4-VEGFA信号通路发挥抗新生血管作用，且这一作用依赖于VKOR/FSP1。在体内实验中，VK治疗能够显著减轻CNV小鼠的铁死亡损伤，降低VEGFA蛋白水平，并减少CNV面积和血管渗漏。相反，VKA华法林则加剧了这些病理变化，但即使在华法林存在的情况下，高剂量VK仍显示出保护效果。

综上所述，本研究揭示了RPE细胞铁死亡在CNV发展中的重要作用，并证实了VK作为一种潜在的治疗手段，能够通过抗氧化和调节血管生成相关信号通路来减轻CNV。这些发现为AMD的治疗提供了新的靶点和策略，具有重要的临床意义。