2022年7月18日

研究发现，“青春”蛋白的缺失可能会导致眼睛老化

根据美国国家眼科研究所(NEI)在小鼠身上进行的一项新研究，保护视网膜支持细胞的蛋白质色素上皮衍生因子(PEDF)的缺失可能会导致视网膜的年龄相关变化。视网膜是眼睛后部的光敏组织，视网膜的衰老相关疾病，如老年性黄斑变性(AMD)，会导致失明。这一新发现可能会导致预防AMD和其他视网膜老化状况的疗法。这项研究发表在国际分子科学杂志．

NEI蛋白质结构与功能部门负责人、该研究的资深作者帕特里夏·贝塞拉博士说:“人们把PEDF称为‘年轻’蛋白质，因为它在年轻的视网膜中含量丰富，但随着年龄的增长，它会下降。”“这项研究首次表明，仅仅是去除PEDF就会导致一系列模仿视网膜衰老的基因变化。”

视网膜由一层一层的视网膜组成细胞这些功能一起检测和处理光信号，大脑用这些信号来产生视觉。视网膜的光感受器位于视网膜上方视网膜色素上皮(RPE)是一层支持细胞。RPE滋养光感受器，并回收被称为“外段”的光感受器细胞片段，每次光感受器检测到光线时，这些细胞片段就会耗尽，它们的尖端就会脱落。

如果RPE不能将旧的外节段尖端的回收成分提供给感光细胞，这些细胞就会失去制造新节段的能力，最终无法感知光。没有RPE提供的营养物质，光感受器就会死亡。在患有AMD或某些类型的视网膜营养不良的人中，视网膜中RPE细胞的衰老(老化)或死亡导致视力丧失．

Becerra的实验室和其他人之前的研究表明，PEDF可以保护视网膜细胞，防止细胞损伤和视网膜血管的异常生长。RPE细胞产生并分泌PEDF蛋白。然后，这种蛋白质与它的受体PEDF-R结合，PEDF-R也由RPE细胞表达。与PEDF的结合刺激PEDF- r分解脂质分子，脂质分子是包围光感受器外段和其他细胞隔室的细胞膜的关键成分。这个分解步骤是外段回收过程的关键部分。虽然研究人员已经知道，在衰老过程中，视网膜中的PEDF水平会下降，但尚不清楚PEDF的损失是导致视网膜中与年龄相关的变化的原因，还是仅仅与之相关。

为了检查PEDF在视网膜的作用，Becerra和同事们研究了一种小鼠模型缺乏PEDF基因(Serpin1)。研究人员在小鼠模型中检查了视网膜的细胞结构，发现RPE细胞核增大，这可能表明细胞DNA的包装方式发生了变化。RPE细胞还开启了四种与衰老和细胞衰老相关的基因，PEDF受体的水平明显低于正常水平。最后，未加工的脂类等光感受器外节段成分在视网膜RPE层内积累。类似的变化基因表达在老化的视网膜中发现RPE代谢缺陷。