TRPA1 在急性眼高压下选择性损伤视网膜神经节细胞的机制及潜在治疗意义

《Acta Neuropathologica Communications》：TRPA1 exacerbates selective retinal ganglion cell vulnerability under acute ocular hypertension

急性眼高压（AOH）可致视网膜神经节细胞（RGC）变性和视力不可逆丧失，机制不明。研究人员围绕 TRPA1 开展研究，发现 AOH 下 TRPA1 激活，通过 Ca2+/CaMKII/CREB 通路加重 RGC 损伤和选择性脆弱性。这为 AOH 治疗提供新靶点，有重要意义。

　　在眼科疾病领域，急性眼高压（AOH）是导致进行性不可逆视力丧失的重要原因。当眼内压突然升高时，就像给眼睛内部带来一场 “风暴”，会对眼内结构尤其是视网膜造成严重损害。在众多因 AOH 引发的问题中，视网膜神经节细胞（RGC）的变性格外突出，而且不同 RGC 对损伤的敏感程度存在差异，也就是选择性脆弱性，但目前其背后的机制仍未完全明确。临床上，虽然已经知晓一些与 RGC 变性相关的机制，如轴突缺血、氧化应激、线粒体功能障碍等，也有一些针对特定通路的药物在尝试保护 RGC，但效果有限，仍有大量患者面临视力严重受损甚至失明的风险。所以，迫切需要深入探究 AOH 下 RGC 损伤和选择性脆弱性的机制，寻找新的治疗方法。

复旦大学的研究人员针对这一问题展开了研究。他们通过一系列实验，发现了瞬时受体电位锚蛋白 1（TRPA1）在 AOH 过程中的重要作用。这一研究成果发表在《Acta Neuropathologica Communications》上，为 AOH 的治疗带来了新的希望。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是构建 AOH 小鼠模型，模拟急性眼高压的情况；二是利用基因编辑技术，构建 Trpa1 条件性敲除小鼠，研究 Trpa1 基因在 RGC 中的功能；三是采用组织光学透明化和 3D 成像技术，清晰观察 RGC 轴突在大脑中的投射变化；四是运用免疫荧光染色、Western blot、RT-qPCR 等技术，检测相关蛋白和基因的表达水平。

研究结果如下：

1. RGC 在 AOH 下的变性：研究人员成功构建 AOH 小鼠模型，发现 AOH 小鼠出现角膜水肿，之后水肿虽有所恢复，但视力受到明显影响。通过行为学测试（如旷场实验）和视觉电生理检测（F-VEP），证实 AOH 小鼠视觉功能受损，视网膜变薄，RGC 数量减少，细胞凋亡增加。
2. TRPA1 激活加重 RGC 变性：通过 RT-qPCR 筛选，发现 AOH 视网膜中 TRPA1 表达上调。进一步研究表明，TRPA1 激活会导致 RGC 内 Ca²⁺内流增加，给予 TRPA1 拮抗剂 HC-030031 可抑制这一现象。敲除 Trpa1 基因或使用拮抗剂处理，能减轻 RGC 损伤，改善小鼠视力相关行为，说明 TRPA1 激活会加重 RGC 变性。
3. TRPA1 通过 Ca²⁺/CaMKII/CREB 通路加重 RGC 变性：研究发现，AOH 会使 CaMKII 和 CREB1 的磷酸化水平发生改变，而敲除 Trpa1 基因能恢复这些变化。通过实验验证，证实 TRPA1 激活后，通过 Ca²⁺/CaMKII/CREB 通路，一方面促进 RGC 凋亡相关信号通路，另一方面抑制神经元生存相关信号通路，从而加重 RGC 变性。
4. TRPA1 介导 AOH 下 RGC 中央投射的区域选择性损伤：研究人员利用改良的全脑透明化方法，发现不同 RGC 亚型对 AOH 的敏感性存在差异。以投射到外侧膝状体核（LGN）不同区域的 RGC 为例，Plgn RGC 中 TRPA1 表达上调更明显，对 AOH 更敏感。敲除 Trpa1 基因或使用拮抗剂处理，能部分逆转 RGC 轴突投射损伤，减少区域间损伤差异，表明 TRPA1 参与了 RGC 轴突的区域选择性脆弱性。

研究结论和讨论部分指出，该研究首次证实了 TRPA1 激活和上调在 AOH 导致视力丧失发病机制中的作用及相关机制。TRPA1 激活后，通过多种途径导致 RGC 变性，包括引起 Ca²⁺超载、激活下游信号通路、破坏轴突运输和突触连接等。同时，研究还揭示了 TRPA1 在 RGC 选择性脆弱性中的作用，为研究神经元选择性脆弱性提供了新的方法和思路。这一研究成果为 AOH 的治疗提供了潜在的药物靶点，例如使用 TRPA1 拮抗剂可能成为保护 RGC、治疗 AOH 的有效手段。不过，研究也存在一些局限性，如需要在更多不同眼压升高模式的模型中验证结果，进一步探索其他潜在机制和 RGC 功能异常，优化 TRPA1 拮抗剂的治疗浓度等。未来研究可围绕这些方向深入开展，有望更深入地理解 AOH 导致视力丧失的机制，为临床治疗提供更有效的策略。