视网膜免疫细胞可能是预防糖尿病相关视力下降的关键

视网膜免疫细胞可能是预防糖尿病相关视力下降的关键
视网膜小胶质细胞与脉管系统和神经元突触有关。(A)全装小鼠视网膜(Cx3cr1 .GFP / +)用抗egfp(小胶质细胞,绿色)和simplicifolia IB4(血管,红色)标记。高亮区域显示小胶质细胞与浅血管丛内的血管相关(插图)。(比例尺,500µm;(B)相对于每种血管尺寸的血管面积,量化了浅神经丛内不同直径血管的微胶质突起的相关性,并显示小胶质细胞优先与毛细血管相关,*P < 0.05, ***P < 0.001。(C) Cx3cr1内小胶质细胞-血管接触的超微结构GFP / +视网膜显示与毛细血管腔内内皮细胞接触的周细胞旁的小胶质细胞(免疫标记抗EGFP,黑点)。(刻度条,0.5µm) (D) NG2-DsRed周细胞报告小鼠(周细胞体,突起,红色)的完整安装的视网膜被Iba-1(小胶质细胞,绿色)和DAPI(细胞核,蓝色)染色,显示一个小胶质细胞突起与周细胞体接触。方框区域显示为正交投影(上图和右图)。(刻度条,10µm.) (E) d中星号所示的小胶质细胞-周细胞接触的高分辨率渲染图像(刻度条,5µm.) (F)在大鼠视网膜中进一步探测小胶质细胞-周细胞相互作用,并量化与周细胞体、突(NG2−)和缺乏周细胞接触的毛细血管区域(NG2−/IB4+)的接触程度。(G) Cx3cr1的垂直截面GFP / +视网膜上标记有血管(IB4,品红)、小胶质细胞(EGFP,绿色)、神经元突触(VGLUT1,红色)和细胞核(DAPI,蓝色),显示小胶质细胞接触视网膜血管(星号)和神经元突触(箭头)。框状区域以更高分辨率成像,并渲染以突出微神经胶质-突触相互作用(插图)。(比例尺,50µm;(H)在人视网膜中也观察到神经元-小胶质细胞-血管接触(小胶质细胞,Iba-1,绿色;容器,vitronectin,品红,星号;神经元突触,VGLUT1,红色箭头;细胞核,DAPI,蓝色)。(Scale bar, 50µm.) (I)在Cx3cr1中量化神经元-微胶质接触时+ / GFP小鼠内视网膜水平(血管,IB4,红色;小胶质细胞,EGFP,绿色;神经元突触VGLUT1(蓝色),大多数小胶质细胞同时接触神经元突触和血管。(比例尺,20µm)数据以均值±SEM表示,n = 5 (B和F), n = 3 (I,插图)。神经节细胞层;INL,内核层;IPL,内丛状层;MC,小胶质细胞;电脑,外膜细胞; EC, endothelial cell; CL, capillary lumen; ONL, outer nuclear layer; OPL, outer plexiform layer. Credit: DOI: 10.1073/pnas.2112561118

新的研究可能会成为开发限制糖尿病眼病影响的改变生活的疗法的基础,这种疾病可能会影响大约170万患有1型和2型糖尿病的澳大利亚人。

发表在PNAS墨尔本大学的一项研究揭示了糖尿病期间视网膜免疫细胞的变化,这可能会导致新的治疗方法,可以在疾病的早期阶段使用,远在视力丧失之前。

“直到最近,神经系统的免疫细胞被认为是安静的,只在受伤或疾病发生时才做出反应。我们的发现扩展了我们对这些细胞功能的认识,并展示了一种极不寻常的机制监管。这是第一次,免疫细胞被牵涉到控制血管和血液流动,”合著者埃丽卡·弗莱彻教授说。

根据澳大利亚糖尿病协会的数据,几乎所有1型糖尿病患者,以及超过60%的2型糖尿病患者,都会在确诊后的20年内患上某种形式的糖尿病性眼病。由于每天新增280人患上这种疾病,这一突破具有重要意义。

研究小组发现了一种特殊类型的免疫细胞,称为小胶质细胞,它可以接触视网膜中的血管和神经元,并且能够发生变化以满足神经元的需要。

弗莱彻教授和合著者安德鲁·乔布林博士确定了免疫细胞与血管交流的化学信号,并证明了糖尿病患者的免疫细胞对血管的调节是异常的,而糖尿病是一种已知的影响眼睛血管的疾病。这些研究使用了临床前动物模型和一系列成像方法,使研究人员能够在一只活眼睛中看到视网膜免疫细胞。

“我们还从正常和糖尿病动物组中分离出视网膜免疫细胞,并分析了它们的基因组,以确定这些细胞如何与血管通信。最后,我们使用了一系列药理学工具来检查血管如何变化以响应视网膜免疫的激活乔布林博士说。

弗莱彻教授说,这些发现强调了一种控制和潜在预防糖尿病视网膜变化的新方法。

“这一发现对我们理解视网膜和大脑的其他疾病也有意义。虽然只是在早期阶段,但这些发现为理解大脑血管疾病提供了一种新的方式,对我们了解中风和阿尔茨海默病有影响,”弗莱彻教授说。

“重要的是,他们能够证明,在糖尿病的早期阶段——在眼睛后部出现任何明显变化之前——血管异常狭窄,影响了它们供应视网膜神经元的方式。视网膜与这种早期血管异常有关,这意味着它们是控制糖尿病视网膜早期变化的新治疗靶点。”

希望这些发现将有助于开发新的治疗方法,以减少视网膜和大脑血管状况的影响。这些条件包括阿尔茨海默病以及中风或视网膜血管闭塞等血管疾病。

更多信息:Samuel A. Mills等人,fractalkin诱导的小胶质血管调节发生在视网膜内,并在糖尿病视网膜病变早期发生改变,美国国家科学院院刊(2021)。DOI: 10.1073 / pnas.2112561118

所提供的墨尔本大学
引用:视网膜免疫细胞可能是预防糖尿病相关视力丧失的关键(2021,12月20日),2023年2月3日从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-12-retinal-immune-cells-key-diabetes-related.html检索
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