神经科学杂志:研究揭示糖尿病视网膜病变的分子细胞机制

来源：脑科学和智能技术卓越创新中心2022-09-26 14:43

本研究采用斑马鱼模型模拟糖尿病视网膜病变的过程，揭示了该病源于视锥细胞损伤而非血管病变，揭示了早期糖尿病视网膜病变视锥细胞损伤的分子机制，为探索该病的发病机制提供了新的实验依据。

《神经科学杂志》发表了一篇题为。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)何杰研究组、神经科学国家重点实验室、上海脑科学与类脑研究中心和复旦大学附属眼耳鼻喉科医院徐格志课题组共同完成。本研究利用斑马鱼模型模拟视网膜病变过程，揭示了该类疾病源于视锥细胞损伤而非传统思想，揭示了早期糖尿病视网膜病变视锥细胞损伤的分子机制，为探索该病的发病机制提供了新的实验依据。

糖尿病视网膜病变是继发于糖尿病的视网膜血管和神经元的退行性疾病，其主要临床标准是眼底微血管的改变。因此，传统上认为该病起源于血管疾病。越来越多的证据表明，早期糖尿病视网膜病变伴有视网膜神经元损伤。然而，在早期糖尿病视网膜病变中，视网膜神经元疾病和血管疾病之间的发展关系尚不清楚。

本研究利用CRISPR/Cas 9技术建立pdx1基因杂合性突变的斑马鱼模型，结合高糖处理，在高血糖背景下产生视网膜神经元和血管进行性病变。发现在视网膜血管结构改变前，视锥细胞的结构损伤独立出现，其内、外节长度随血糖升高而显著缩短。

此外，单细胞测序分析表明，感光细胞是高血糖症中最易受影响的视网膜神经元类型。在不同的高血糖模型中，锥体细胞经历了不同的转录组状态(野生组-状态1，低高血糖组-状态2，高高血糖组-状态3)。

其中，hcn1(超极化激活的环核苷酸门控钾通道1)基因在三种状态的视锥细胞中表达逐渐显著下调。研究进一步表明，hCN1基因的缺失会导致视锥细胞内外节的损伤。

这项研究得到了中国科学院、科技部、国家和上海市科委的支持。

野生型组(WT)显示生理血糖水平；突变组(pdx1 /-)显示血糖水平中度升高；治疗组(葡萄糖处理的pdx1 /-)显示出较高的血糖水平。随着血糖水平的升高，视锥细胞(B，比例尺：15 m)的内外节首先相对于血管(A，比例尺：50 m)发生显著变化。

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