cGAS基因敲除通过抑制cGAS-STING通路减轻小鼠内毒素诱导的葡萄膜炎

本研究针对内毒素诱导的葡萄膜炎(EIU)这一致盲性眼病，探索了cGAS-STING信号通路的调控机制。研究人员通过构建Cgas基因敲除小鼠模型，结合RNA测序、Western blotting和免疫荧光等技术，发现cGAS缺失可显著抑制mtDNA释放、减少视网膜微胶质细胞激活、降低白细胞黏附，证实该通路是治疗葡萄膜炎的潜在新靶点。

　　

葡萄膜炎作为全球范围内致盲的主要眼病之一，每年发病率高达50/10万，在发展中国家甚至贡献了25%的盲症病例。这种以葡萄膜组织炎症为特征的疾病，目前临床治疗仍面临巨大挑战。更棘手的是，内毒素诱导的葡萄膜炎(EIU)动物模型显示，其病理特征与人类急性葡萄膜炎高度相似——包括促炎细胞因子(TNF-α、IL-6等)升高、血管通透性增加和 Müller细胞活化等典型炎症反应。这些共性使得EIU成为研究葡萄膜炎机制的重要窗口，但其中关键的分子开关尚未完全阐明。

在这一背景下，复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科的研究团队将目光投向了近年来备受关注的先天免疫信号通路——环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激因子(STING)通路。这条通路作为细胞质DNA感受器，不仅能识别病原体DNA，还能感知线粒体DNA(mtDNA)异常释放引发的危险信号。既往研究表明，在糖尿病视网膜病变、年龄相关性黄斑变性等眼病中，cGAS-STING通路的异常激活会加剧炎症反应。那么，这条通路是否也参与了葡萄膜炎的发病过程？这正是该团队试图解答的核心科学问题。他们的研究成果发表在《Genes》杂志上，为葡萄膜炎的机制研究和治疗策略开发提供了新思路。

研究人员主要采用了四种关键技术方法：通过构建Cgas基因敲除小鼠建立EIU模型；利用RNA测序分析差异表达基因；采用Western blotting检测cGAS-STING-TBK1-IRF3信号通路蛋白表达；结合免疫荧光和流式细胞术评估视网膜微胶质细胞和巨噬细胞活化状态。

研究结果部分呈现了系统的发现：

"分析与验证差异表达mRNA"显示，EIU模型视网膜中有438个差异表达基因，其中423个上调基因显著富集于免疫系统过程、先天免疫应答等生物学过程。

"GO富集分析和KEGG通路分析"进一步揭示，这些基因与"胞质DNA感受通路"密切相关。实验证实EIU模型中mtDNA释放增加，通过实时PCR检测到细胞质mtDNA水平显著升高。

"EIU激活cGAS-STING信号通路"部分通过Western blotting证实，LPS注射后cGAS和STING蛋白表达显著增加，下游TBK1和IRF3磷酸化水平也明显提升。

"Vitreous inflammation and retinal vascular leakage are reduced in Cgas KO mice"中，眼底成像和荧光素血管造影显示，Cgas敲除显著改善了玻璃体混浊程度和视网膜血管渗漏。

"Cgas KO decreased leukocyte adhesion and reduced the number of infiltrating cells"通过视网膜铺片和H&E染色证明，基因敲除减少了白细胞黏附和炎性细胞浸润。

"Cgas KO decreased the activation of retinal macrophages and microglia"部分，流式细胞术显示CD45^med和CD11b⁺细胞比例显著降低，免疫荧光观察到微胶质细胞形态学改变，提示其活化状态受到抑制。

"Differentially expressed mRNAs and GO enrichment analysis in the KO EIU and WT EIU groups"的RNA测序数据表明，Cgas敲除影响了中性粒细胞趋化、淋巴细胞分化等免疫细胞功能相关基因的表达。

在讨论环节，研究人员指出这项研究具有双重创新价值：机制上首次证实mtDNA释放通过cGAS-STING-TBK1-IRF3通路驱动葡萄膜炎发展；应用上为靶向干预该通路治疗葡萄膜炎提供了实验依据。特别值得注意的是，研究发现Cgas敲除不仅能抑制固有免疫反应，还调节了Treg细胞比例，这种双重调控作用可能带来更全面的治疗效果。

不过，作者也坦诚研究的局限性：目前尚未使用STING敲除小鼠验证通路特异性，未来需要进一步确认STING是否为cGAS的唯一下游效应分子。此外，RNA测序发现的能量代谢相关基因变化也提示，cGAS可能通过调控视网膜细胞代谢重编程影响炎症进程，这将成为团队后续研究的重要方向。

这项研究的意义不仅在于为葡萄膜炎提供了新的治疗靶点，更重要的是拓展了对眼内炎症调控网络的认知——从传统的细胞因子网络到新兴的DNA感受机制，为理解眼内免疫稳态维持开辟了新视角。随着针对cGAS-STING通路的小分子抑制剂研发取得进展，这项基础研究发现有望加速转化为临床治疗新策略，为那些对现有抗炎药物不敏感的葡萄膜炎患者带来希望。