G0S2：调控眼部血管生长的关键因子与潜在治疗靶点

《Communications Biology》：G0S2 modulates normal vitreous-induced proliferation in endothelial cells

为探究玻璃体在眼部血管异常生长疾病（如糖尿病视网膜病变 DR、早产儿视网膜病变 ROP）中的作用机制，中南大学湘雅医院等机构研究人员开展 G0S2（G0/G1 开关基因 2）对内皮细胞增殖影响的研究。结果发现 G0S2 可调节正常玻璃体诱导的内皮细胞增殖，还找到潜在抑制剂地塞米松，为治疗眼部血管疾病提供新思路。

　　在眼睛的世界里，血管生长就像一场精密的 “舞蹈”，一旦舞步错乱，比如在糖尿病视网膜病变（Diabetic retinopathy，DR）和早产儿视网膜病变（retinopathy of prematurity，ROP）这些疾病中，异常的血管生长就会成为视力丧失的 “罪魁祸首”。一直以来，玻璃体在这些疾病进程中扮演着关键角色，可具体的分子机制却像蒙着一层神秘的面纱，让科研人员难以看清。正是为了解开这层面纱，找到治疗这些眼部疾病的新方向，中南大学湘雅医院等多机构的研究人员踏上了探索之旅，相关研究成果发表在《Communications Biology》杂志上。

研究人员开展了一系列研究，主要聚焦于玻璃体微环境对内皮细胞增殖的影响机制，以及寻找潜在的治疗靶点。为了实现这些目标，研究人员采用了多种关键技术方法。首先是 RNA 测序（RNAseq），通过对培养在正常人类玻璃体（HV）和磷酸盐缓冲盐水（PBS，作为对照）中的人脐静脉内皮细胞（HUVECs）进行 RNA 测序，来分析基因表达的差异 ，寻找潜在的信号通路。其次运用了 CRISPR 技术，利用慢病毒介导的 CRISPR 敲除人视网膜内皮细胞（HRECs）中的 G0S2 基因，探究其对细胞增殖、迁移和管形成的影响。此外，蛋白质印迹分析（Western blot analysis）也不可或缺，用于检测相关蛋白的表达水平，验证实验结果 。研究使用的样本包括从器官捐赠者获取的正常人类玻璃体，以及多种细胞系如 HUVECs、HRECs 等。

研究结果如下：

• 转录组特征：通过 RNAseq 分析，在 HV 处理组与 PBS 对照组的 HUVECs 中，共鉴定出 686 个差异表达基因（DEGs），其中 318 个上调，368 个下调。GO 分析显示差异表达基因富集于炎症反应相关过程；KEGG 和 Reactome 通路富集分析表明，细胞因子 - 细胞因子受体相互作用、白细胞介素信号通路等显著富集 。同时，发现高血压、炎症和血管疾病与 HV 刺激的基因表达更相关。
• G0S2 的作用：研究发现 HV 诱导的 HRECs 增殖过程中，G0S2 显著上调。对癌症数据库的分析显示，葡萄膜黑色素瘤患者中，G0S2 高表达组的总生存期明显短于低表达组。在眼部临床样本中，也验证了正常玻璃体处理的 HREC 中 G0S2 的上调。通过蛋白质 - 蛋白质网络分析，发现 G0S2 可能参与转录抑制途径，且 G0S2 - PPARA 轴可能提供新的治疗靶点。
• G0S2 介导的细胞反应：QRT - PCR 和蛋白质印迹分析证实了 RNAseq 结果，即 G0S2 在正常人类玻璃体处理的细胞中表达更高。敲除 G0S2 后，HRECs 对玻璃体刺激的增殖、迁移和管形成能力显著降低，表明 G0S2 在 HV 刺激的血管内皮细胞反应中起关键作用。
• 潜在抑制剂：利用 BioNet 预测潜在的化学 - 基因相互作用，发现 49 种 FDA 批准的化学物质可能影响 G0S2 功能，其中地塞米松（dexamethasone）的预测得分较高。实验验证地塞米松可阻断玻璃体诱导的 G0S2 增加，抑制玻璃体增强的细胞增殖和迁移，提示其可能是治疗异常视网膜血管生成的潜在药物。
• 信号通路：通过生物分析发现 Gas6 可能是 G0S2 的上游激活因子，Axl 抑制剂 R428 可阻止 HV 诱导的 G0S2 激活。进一步研究表明，G0S2 是 Axl/PI3K/Akt 通路的下游效应器，该通路可能介导玻璃体诱导的内皮细胞增殖。

研究结论和讨论部分指出，玻璃体在血管生成相关疾病中作用复杂，既有促进血管生成的一面，也有抑制的一面。本研究发现 G0S2 在正常玻璃体刺激的内皮细胞增殖中起关键作用，它不仅参与细胞周期调控，还与脂质代谢、线粒体功能相关。通过靶向 G0S2，有望开发出抑制病理性血管生成同时保留眼睛正常功能的治疗方法。然而，本研究也存在局限性，主要是依赖体外实验，缺乏动物模型，未来需要利用动物模型进一步验证相关通路，并探索联合现有抗血管生成疗法的可能性。总体而言，该研究为眼部血管疾病的治疗开辟了新方向，G0S2 有望成为治疗这些疾病的重要靶点，为众多受眼部血管疾病困扰的患者带来新的希望。