Toll样受体4(TLR4)缺失对慢性青光眼小鼠模型病程无显著影响:代谢与神经炎症调控的新视角

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对Toll样受体4(TLR4)在慢性青光眼中的作用展开探索,通过构建Tlr4基因敲除(Tlr4-/-)的DBA/2J小鼠模型,系统评估了TLR4缺失对眼压(IOP)、视网膜神经节细胞(RGC)存活及视神经损伤的影响。结果表明,TLR4缺失未改变青光眼病程进展,提示其在慢性青光眼中并非关键治疗靶点,为青光眼机制研究与靶向治疗策略提供了重要依据。

  

论文解读

青光眼是全球不可逆性失明的主要原因之一,其发病机制复杂,涉及眼压(IOP)升高、遗传因素及年龄等多重风险因素。近年来,神经炎症和代谢紊乱被证实与青光眼的神经退行性变密切相关。Toll样受体4(TLR4)作为一种模式识别受体,能够通过识别病原体相关分子模式(PAMPs)和损伤相关分子模式(DAMPs)激活炎症反应,并在代谢调控和线粒体功能中发挥重要作用。尽管急性青光眼模型中TLR4的激活与视网膜损伤相关,但其在慢性青光眼中的作用尚不明确。因此,哥伦比亚大学的研究团队利用遗传性青光眼模型DBA/2J小鼠,探究了TLR4缺失对慢性青光眼病程的影响,相关成果发表于《Scientific Reports》。

研究团队采用的主要技术包括:通过基因编辑构建Tlr4-/- DBA/2J小鼠模型;临床裂隙灯检查评估虹膜病变;微针法测量眼压;视神经石蜡切片结合对苯二胺(PPD)染色分析轴突损伤;视网膜平片尼氏染色计数RGC层细胞。

研究结果

Tlr4敲除对色素分散性虹膜病变及眼压无影响
通过长期观察4至12月龄小鼠,发现Tlr4-/-与Tlr4+/+小鼠的虹膜萎缩、色素分散及透照缺陷程度无差异。眼压测量显示,两组小鼠在8-12月龄的IOP升高趋势一致(p=0.702),表明TLR4缺失不改变青光眼相关的眼压动力学。

Tlr4敲除未改变RGC数量或轴突变性
PPD染色显示,10.5和12月龄小鼠的视神经损伤程度在两组间无统计学差异(Fisher检验p>0.05)。尼氏染色进一步证实,严重视神经损伤的视网膜中RGC数量显著减少,但Tlr4-/-未提供保护作用(p=0.384),排除了轴突-胞体解耦的可能性。

讨论与意义
本研究首次系统评估了TLR4在慢性青光眼模型中的作用,发现其缺失不影响疾病进展。这一结果与急性模型(如缺血性眼压升高或视神经挤压)中TLR4的促损伤作用形成鲜明对比,提示不同青光眼亚型的分子机制存在异质性。研究还指出,TLR4可能因遗传背景、环境因素(如微生物群或饮食)或其他免疫通路(如TLR2或TNF信号)的代偿而丧失功能冗余性。此外,TLR4在代谢重编程和细胞保护中的双重角色可能抵消其促炎效应,例如通过AKT-TBK1通路维持神经元存活。

该研究为青光眼的精准治疗提供了重要线索:针对TLR4的干预策略可能仅适用于急性青光眼,而慢性青光眼需聚焦其他靶点(如代谢调控或线粒体功能)。未来研究需进一步解析不同细胞类型中TLR信号通路的时空特异性作用,以及免疫代谢交互在青光眼神经退行性变中的复杂调控网络。

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