探秘 EAU 小鼠视网膜转录组:解锁葡萄膜炎免疫奥秘,开辟治疗新路径

【字体: 时间:2025年02月11日 来源:Journal of Neuroinflammation 9.3

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  为探究实验性自身免疫性葡萄膜视网膜炎(EAU)发病机制,研究人员开展小鼠视网膜转录组研究。结果发现疾病相关通路及小胶质细胞亚群变化。该研究为理解 EAU 病理提供新视角,值得科研读者一读。

  
在眼科疾病的世界里,有一种名为葡萄膜炎(uveitis)的炎症性疾病,它专门 “攻击” 眼睛的葡萄膜组织。葡萄膜炎可不是个小角色,它能引发多种眼部并发症,像黄斑囊样水肿,这可是会让患者视力下降、生活质量大打折扣的 “罪魁祸首”。而且,这种疾病的发病机制就像一团迷雾,目前人们对它了解得还很少,这也给治疗和预后带来了很大的困难。

为了揭开葡萄膜炎的神秘面纱,科学家们想到了用动物模型来帮忙,其中实验性自身免疫性葡萄膜视网膜炎(EAU)小鼠模型就备受关注。这个模型能模拟人类非感染性后葡萄膜炎,通过研究它,或许能找到治疗葡萄膜炎的新方法。

在 EAU 小鼠模型中,视网膜小胶质细胞(retinal microglia)引起了研究人员的极大兴趣。这些小胶质细胞是视网膜中的 “免疫小卫士”,有着吞噬、抗原呈递等多种功能,对视网膜疾病的发展影响很大。不过,它们在 EAU 发病过程中的具体作用还不太清楚,就像隐藏在黑暗中的秘密,等待着人们去揭开。

之前已经有不少研究对 EAU 小鼠视网膜的基因表达进行了探索,但都存在一些不足。比如,没有全面地研究疾病发展过程中基因表达的动态变化,也很少聚焦于小胶质细胞相关转录本。

为了更深入地了解 EAU 的发病机制,来自 作者[第一作者单位] 的研究人员在《[期刊原文名称]》上发表了一篇名为《[论文原文标题]》的论文。他们通过研究发现,补体和干扰素相关通路,以及抗原加工和呈递、免疫抑制相关的基因簇,在 EAU 病程中都发挥着重要作用。而且,他们还发现视网膜小胶质细胞在 EAU 中呈现出不同的表型,这表明小胶质细胞在疾病发展中有着复杂的作用。这些发现就像一道道光照进了黑暗的角落,为我们理解 EAU 的发病机制提供了新的线索,也为未来的治疗提供了潜在的靶点。

那么,研究人员是怎么做到的呢?他们主要运用了这几个关键技术方法:首先,诱导 B10.RIII 小鼠患上 EAU,然后在疾病发展的不同阶段,也就是免疫后的第 7 天、14 天和 21 天,收集小鼠的视网膜组织;接着,提取视网膜组织中的总 RNA,进行微阵列分析,这样就能找出患病小鼠和健康小鼠视网膜基因表达的差异;之后,通过定量实时聚合酶链反应(qRT-PCR)对一些基因的表达进行验证;最后,用免疫荧光显微镜技术观察特定蛋白质的表达情况,进一步确定基因表达变化与细胞的关系。

下面我们来详细看看研究结果。

EAU 评分:研究人员通过组织病理学评估发现,在诱导 EAU 后的第 14 天和 21 天,小鼠的 EAU 病情严重程度评分明显升高,这时候能看到小鼠眼睛里有明显的炎症反应;而在第 7 天,虽然还没有观察到眼部炎症的迹象,但其实小鼠视网膜的转录组已经开始发生变化了,这就像是暴风雨来临前的平静,看似没有波澜,实则暗潮涌动。

转录组分析:通过火山图,研究人员展示了 EAU 小鼠视网膜在不同时间点的差异表达基因(DEGs)。在免疫后的第 7 天,glb1l3 基因显著上调;第 14 天,有 227 个基因上调,75 个基因下调;到了第 21 天,上调的基因增加到 686 个,下调的基因有 151 个。而且,他们还发现了一些在第 14 天和 21 天都上调的基因,这些基因就像是疾病发展过程中的 “关键人物”,可能对疾病的进程有着重要影响。

功能分析:基因本体(GO)富集分析表明,在 EAU 炎症高峰期,也就是第 14 天,与细胞因子 / 趋化因子反应、干扰素相关反应和补体相关通路的转录本上调;而在第 21 天的缓解期,与干扰素、细胞因子、趋化因子相关的基因,以及髓样细胞(特别是巨噬细胞和小胶质细胞)激活、抗原加工和呈递、免疫调节相关的基因都上调了。这就好比在疾病的不同阶段,免疫系统的 “作战策略” 发生了变化,不同的基因被调动起来参与战斗。

小胶质细胞相关转录本:研究人员把 EAU 小鼠视网膜的转录本和来自退化的视网膜中分离出的原代激活小胶质细胞的转录本进行对比,发现了一些与小胶质细胞相关的差异表达基因。通过 qRT-PCR 验证,他们发现很多相关基因在疾病早期就开始上调,比如在第 7 天,一些促炎基因和干扰素反应相关基因就已经显著上调了,这说明在疾病早期,免疫系统就已经开始 “行动” 了。

免疫荧光:免疫荧光分析显示,在正常小鼠眼睛里,S100A6、Arg - 1 和 H2 - Ab1 在小胶质细胞中不表达,或者只有很微弱的表达。但在 EAU 小鼠眼睛里,情况就不一样了。S100A6 在视网膜组织中有较高表达,但和小胶质细胞没有共定位;而 Arg - 1 和 H2 - Ab1 则由浸润细胞表达,并且和小胶质细胞有共定位。不过,还有一部分小胶质细胞对这两种蛋白呈阴性反应,这表明在 EAU 小鼠的视网膜中,小胶质细胞存在不同的表型,就像一群有着不同 “性格” 的小卫士,在疾病发展过程中扮演着不同的角色。

最后,我们来总结一下研究结论和讨论部分。这项研究全面分析了 EAU 小鼠视网膜转录组在疾病发展过程中的动态变化,发现疾病早期视网膜转录组就已经发生变化,补体系统等相关通路参与其中,而且还证实了视网膜小胶质细胞在 EAU 中被激活,并且存在不同的表型。这些发现意义重大,不仅让我们对 EAU 的发病机制有了更深入的了解,还为开发针对葡萄膜炎的新治疗方法提供了重要的理论依据。不过,研究也存在一些局限性,比如基因芯片阵列分析无法确定基因调控发生的具体细胞。未来,还需要进一步开展单细胞水平的研究,探索视网膜组织的空间转录组,这样才能更全面地了解疾病的发生发展机制,为攻克葡萄膜炎带来更多的希望。

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