2020年4月18日訊/生物谷BIOON/---本期為大家帶來的是有關眼眼睛健康的最新研究進展，希望讀者朋友們能夠喜歡。
DOI: 10.1016/j.stemcr.2020.03.009
根據最近發表在《Stem Cell Reports》上的一項新研究，煙醯胺（維生素B3的一種形式），可以抑制傷口癒合過程中出現的侵襲性細胞轉化，這可能是開發治療損害視力的纖維化眼病的治療方法的關鍵。
該研究結果適用於視網膜色素上皮（支持視網膜的一層）細胞向間質性細胞的侵襲性轉化症狀。老化、糖尿病或眼球的損傷都會誘發這種病症，並可能導致視網膜脫落。
研究人員發現，煙醯胺不僅能抑制這些細胞的轉變，還能逆轉這種細胞轉變現象，延緩可能導致視力下降或失明等眼部疾病的發展。當將煙醯胺作為一種療法應用於人類成年細胞的體外治療時，研究人員發現，煙醯胺減緩了侵襲性的細胞轉變，並能促進其向相反方向轉變，即從間質細胞向上皮細胞轉變，有助於保持細胞的原始特徵。
"這項研究首次表明煙醯胺可以抑制侵襲性傷口癒合，但也可以逆轉與疤痕組織相關的膜的發展，"該研究的共同研究者、西奈山醫學院Icahn醫學院細胞、發育和再生生物學助理教授Timothy Blenkinsop博士說。"這一發現有助於我們對傷口癒合以及炎症發生的理解。好的炎症本質上是促使系統進入再生反應，而壞的炎症則會造成有害的疤痕組織形成。該研究不僅可以用於治療和逆轉視網膜纖維化疾病，還可以用於治療其他疾病。"
研究人員還發現了細胞轉變過程中發生的表觀遺傳和分子變化。煙醯胺治療導致細胞的DNA序列發生了廣泛的變化，誘發了4萬多個已確定的染色體區域的變化。科學家們觀察到，煙醯胺與細胞形態的大規模重組有關，特別是誘導引導視網膜中的細胞階段性變化的增強劑元素。它激活了細胞中的調節元素，包括細胞轉化的突出調節劑轉錄因子。
該研究的共同作者，神經幹細胞研究所的科學主任Sally Temple博士說，這項研究為開發新的患者治療形式鋪平了道路。"現在我們知道了與煙醯胺激活的變化相關的表觀遺傳學特徵，這讓我們對細胞轉化有了更深入的了解，並為探索與傷口癒合相關的任何病症或併發症的新治療途徑提供了機會。"
DOI: 10.1084/jem.20190730
近日，研究者們發現了一種由眼部血管內皮細胞控制的眼內炎症調節迴路。這項發現是通過分析8000個脈絡膜細胞（脈絡膜是視網膜和鞏膜之間眼後的血管層）中的基因表達而得出的。該結果今天發表在《Journal of Experimental Medicine》雜誌上，為研究和治療影響脈絡膜的視網膜血管疾病和炎性疾病開闢了新的視角。
文章作者，CNIC研究人員和研究協調員Ignacio Benedicto解釋說，在視網膜中，感光器捕獲進入眼睛的光能並將其轉換為電脈衝，從而產生視覺感知。 「光感受器的活性和存活率取決於脈絡膜。衝洗脈絡膜的血管對於正確的視網膜功能至關重要，因為它們為光感受器提供了氧氣和營養，並清除了廢物。」
威爾·康奈爾大學醫學系研究員兼研究主任恩裡克·羅德裡格斯·布蘭說：「脈絡膜功能衰竭與諸如年齡相關性黃斑變性（稱為AMD）之類的眼病發展有關，這種疾病會導致失明並影響8.7％的黃斑變性。」僅在西班牙，估計就有700,000的AMD患者，而且由於人口的逐步老齡化，這種與盲目相關的疾病在未來將變得越來越普遍。
不幸的是，AMD的最常見形式通常是無法治癒的，而我們對導致這種疾病產生的原因知之甚少。部分原因是由於對脈絡膜細胞成分及其之間的分子通訊機制的了解有限。
對此，這項研究提供了有關脈絡膜中的內皮細胞如何調節視網膜炎症性和血管性疾病發展的有價值的信息。
作者使用「單細胞RNAseq」技術分析了成年小鼠的脈絡膜，該技術可同時分析成千上萬個單個細胞中的基因表達。
該分析表明脈絡膜包含至少三種類型的內皮細胞。 Benedicto說：「一種亞型專門位於最接近視網膜的血管中，其表達的Hedgehog基因水平比其他器官的內皮細胞高300倍。」
Hedgehog編碼一種稱為IHH的蛋白質，能夠分泌到胞外發揮作用。因此，研究小組希望鑑定對這種內皮信號有反應的細胞。第一作者Guillermo Lehmann解釋說：「由於使用了轉基因小鼠，我們得以證明IHH可以作用於脈絡膜中的多能血管周細胞。對IHH而言，這些細胞調節脈絡膜中一種被稱為肥大細胞的免疫細胞的數量。」
該小組還發現，當他們降低內皮細胞中IHH的表達時，脈絡膜巨噬細胞會降低抗炎標記CD206的表達水平。與在類似處理的對照動物中所觀察到的相比，這些小鼠中的視網膜損傷引發了更加嚴重的炎症反應和更明顯的視力喪失。
該結果為研究和治療影響脈絡膜的視網膜血管疾病和炎性疾病開闢了新的前景。
doi： https：//doi.org/10.1101/2020.03.13.990036
2019年爆發的COVID-19現在已經全球蔓延，引起疾病的SRAS-CoV-2傳染性強，主要通過與SARS-CoV-2患者直接或密切接觸時發生的呼吸道飛沫實現人際傳播，。其他潛在的傳播途徑有待進一步研究。在一些臨床病例中，來自SARS-CoV和SARS-CoV-2患者的眼淚和結膜分泌物樣本均顯示出可檢測到的病毒RNA。以前的一項研究報告了一名臨床醫生在與病人打交道時感染了SARS-CoV-2，但他在工作過程中對除眼睛以外的身體其他部位都進行了嚴格的保護措施。但是，研究人員在對114例COVID-19肺炎患者的結膜拭子樣本進行檢測時，發現通過RT-PCR檢測不到SARS-CoV-2。在解剖學上，眼與呼吸組織的聯繫主要是通過鼻淚管系統。SARS-CoV-2通過眼部的潛在呼吸外傳播途徑尚不清楚。
3月14日，來自中國醫學科學院醫學動物實驗研究所的秦川課題組與首都醫科大學研究人員合作，在bioRxiv預印本平臺上發表了未經同行評審研究論文，題為"Rhesus macaques can be effectively infected with SARS-CoV-2 via ocular conjunctival route"，該研究確定了模式動物恆河猴可通過眼結膜感染SARS-CoV-2。研究人員通過結膜為獼猴進行單一途徑的病毒接種，從而確定了感染的確切途徑。這個結果提示結膜是病毒傳播的途徑之一。在他們的研究結果中，病毒載量可以在幾個與鼻淚淚系統相關的組織中檢測到，特別是結膜、淚腺、鼻腔和咽喉，它們勾勒出了眼和呼吸組織之間的解剖橋梁。特別是淚道，它的功能是將淚液從眼表收集並輸送到鼻下道，便於病毒從眼內引流到呼吸道組織。
這一研究結果與病毒通過結膜途徑進入宿主的解剖學特徵高度一致。目前，人們主要通過戴口罩抵禦SARS-CoV-2，這種方法主要保護鼻黏膜和口腔黏膜。而暴露於環境中的結膜容易被忽視。呼吸道病毒可引起感染患者眼部感染，進而導致呼吸道感染。暴露的黏膜和無保護的眼睛增加了SARS-CoV或SARS-CoV-2傳播的風險，這一事實表明，提高眼睛保護意識是必要的，在日常生活中要經常洗手，在與患者密切接觸或擁擠的地方戴防護眼鏡，特別是對臨床醫生。只有切斷SARS-CoV-2的傳播途徑，才能有效預防COVID-19的傳播。
DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000009214
根據最近發表的一項研究，患有帕金森氏病的人比健康人群更容易出現視力問題，例如視力模糊，眼部乾澀，深度感知以及適應光線快速變化的問題。研究還發現，此類問題會影響一個人的日常活動。相關結果發表在《neurology》雜誌上。
研究作者，荷蘭奈梅亨的拉德布德大學醫學中心醫學博士Carlijn D.J.M.說：「對帕金森氏症患者而言，擁有健康的視力尤其重要，因為它可以幫助補償由疾病引起的運動問題，並有助於降低跌倒的風險。我們的研究不僅發現患有帕金森氏病的人存在眼睛問題，而且還發現這些問題可能會影響他們的日常生活。然而，大多數眼疾是可以治癒的，因此，重要的是，帕金森氏症患者必須進行篩查和處理。」
這項研究涉及了848名帕金森氏症患者，他們的平均患病時間為7年。作者將他們與沒有患病的250人進行了比較。兩組參與者的平均年齡均為70歲。
研究人員發現，帕金森氏症患者中有82％的人存在一種或多種眼部疾病，而沒有這種疾病的人中有48％的人存在這種疾病。研究人員還發現，與帕金森氏症患者相比，眼疾困擾了68％的人的日常生活，而健康人群這一數值為35％。
「眼疾使帕金森氏症患者的日常生活更加困難，例如，我們發現一半的研究參與者在閱讀方面遇到問題，而33％的眼疾會導致無法正常駕駛。患有帕金森氏症的人如果表示自己有眼部疾病，應轉介給專家進行進一步評估，及時治療和改善生活質量。」
DOI: 10.1016/j.celrep.2020.01.064
近日，都柏林三一學院的科學家做出了一項重要發現，有助於解決治療導致失明的常見眼病（年齡相關性黃斑變性，AMD）。
他們發現，體內能夠識別外源感染分子的受體TLR2在視網膜變性的發展中似乎也起著重要作用。
AMD是成年人中樞性視覺失明的最常見形式。衰老是發展AMD的最大風險因素，年齡在75歲以上的人中有四分之一患有這種疾病。迄今為止，尚無藥物幹預措施可預防疾病的進展。目前針對患有乾性AMD的患者的建議主要為改變生活方式，例如停止吸菸並改善飲食和運動。
文章作者是Trinity免疫學助理教授Sarah Doyle博士，相關結果發表在最近的《Cell Reports》雜誌上。
「目前缺乏批准的AMD治療方法的主要原因是，引發該疾病的因素尚不十分清楚。了解和識別可能觸發乾性AMD的早期分子特徵將使我們能夠開發出更具針對性的治療方法。在這種情況下，我們認為，隨著時間的推移，調節TLR2的活性可能有助於預防乾燥AMD的進展。」
在這項研究中，科學家認為TLR2是氧化損傷和補體介導的視網膜變性之間的關鍵橋梁。一旦TLR2被危險信號激活，它就會觸發信號級聯反應，進而導致炎症的發生。
「在視網膜神經退行性疾病病理學中尚未報導過TLR2的功能，但它可能起重要作用，因為當我們從實驗模型系統中敲除TLR2時，我們會降低補體的水平，並且產生了保護細胞的功能。」
DOI: 10.7717/peerj.8401
在PeerJ上發表的一項新研究表明，利物浦大學的研究人員如何使用新開發的眼球運動測試來增進對大腦各部分工作原理的理解。
據報導，健康的老年人會出現認知能力下降，包括抑制控制能力下降（停止思考或做事的能力）。但是，由於衰老對抑制控制能力的影響在個體之間變化很大，並且取決於所使用的測試，因此這種普遍觀點尚有爭議。
在精神分裂症，ADHD和帕金森氏病等疾病中，抑制性控制也很重要。患者可能會出現注意力分散或出現意想不到的問題。
由保羅·諾克斯（Paul Knox）博士領導的大學眼與視覺科學系的研究人員開發了一種新的測試，使用眼動測量法以提供一種改進的抑制控制研究方法，並已應用於研究衰老對該功能的影響。
在這項研究中，作者從兩個不同年齡組（19至27歲和50至72歲）中招募了兩個健康人。參與者在計算機中心的屏幕上看到一個點，然後觀察屏幕左側或右側出現的第二個點。當人們本能地看著事物出現時，這就需要抑制正常的自動眼睛運動。作者使用紅外線眼動儀精確測量了眼球轉動情況，揭示了眼動過早出現的頻率。
結果顯示，年齡較大的參與者在點出現時（而不是在消失時）觀察點的可能性更大，並且比年輕的參與者更慢。
保羅·諾克斯博士說：「我們的設計目的是對視覺世界中出現的事物做出反應。這是我們自動完成的事情。但是，我們也有能力阻止自己做出響應，這阻止了我們成為感官環境的奴隸。這項新的測試使我們能夠精確地測量抑制控制行為。很明顯，即使我們已經考慮到了隨著年齡增長而出現的總體減慢，年長的參與者抑制他們的行為變得更加困難。
「這一結果證實，抑制控制能力的下降是正常老齡化的一部分。我們正在做實驗以完善測試，然後我們希望將其用於研究其在一系列重要疾病種的作用。」
DOI: 10.1111/acel.13100
根據近日加利福尼亞大學聖地牙哥分校醫學院的研究人員在2020年1月14日在線發表在《Aging Cell》雜誌上的文章，一種名為ELOVL2的，與年齡相關的標誌物基因似乎對於小鼠視網膜與年齡相關的功能和衰老過程中起著關鍵作用。
具體來說，資深作者Dorota Skowronska-Krawczyk博士領導的研究小組發現，該疾病與年齡相關的ELOVL2基因表達下降與DNA升高有關，該研究由加州大學聖地牙哥分校Shiley眼科研究所的Viterbi眼科助理教授完成。甲基化是一種簡單的生化過程，其中碳原子和氫原子的基團從一種物質轉移到另一種物質。對於DNA來說，其調節區域的甲基化會對基因的表達產生負面影響。
當研究人員逆轉體內高甲基化時，他們增強了ELOVL2的表達並挽救了小鼠視覺功能中與年齡有關的衰老。 「這些發現表明，ELOVL2積極調節小鼠視網膜的衰老，提供了多不飽和脂肪酸延伸與視覺功能之間的分子聯繫，並提出了治療與年齡有關的眼部疾病的新策略」。
ELOVL2參與長鏈omega-3和omega-6多不飽和脂肪酸的生產，這些脂肪酸可用於多種關鍵的生物學功能，例如能量產生，炎症反應和細胞膜完整性的維持。該基因在人類和小鼠中均被發現。
特別是，ELOVL2調節二十二碳六烯酸或DHA（一種在大腦和視網膜中大量發現的多不飽和omega-3脂肪酸）的水平。 DHA與許多有益作用，值得注意的是，它在眼睛中的感光細胞中的存在可促進健康的視網膜功能，保護免受強光或氧化應激的損害，並與改善各種視力狀況，例如與年齡有關的黃斑（AMD）變性，糖尿病性眼病和乾眼症。
Skowronska-Krawczyk說，這項研究首次證明了「甲基化時鐘」基因在器官衰老中具有功能性作用。
DOI: 10.1038/s41598-019-51893-4
杯狀細胞（goblet cell）是一種上皮細胞，會產生粘蛋白並分散眼淚，從而幫助眼睛表面保持溼潤的環境。杯狀細胞與自身免疫性疾病密切相關，包括乾眼和化學灼傷。因此，檢查杯狀細胞的狀態以更好地了解和診斷眼部疾病非常重要。
在最近一項研究中，來自韓國首爾的研究者們成功地開發了具有高清晰度和高圖像對比度的結膜杯狀細胞成像技術。杯狀細胞的當前標準成像方法是「影印法」。該方法使用附著在結膜上的聚合物紙提取結膜杯狀細胞，並在用特殊染料標記後在顯微鏡下檢查這些細胞。但是，由於該過程非常複雜並且會損壞結膜表面，因此很少使用。
同時，已有報導使用共聚焦反射顯微鏡（CRM）對結膜杯狀細胞進行成像。評估是非侵入性的，但是，它提供了的圖像對比度相對較低，並且難以獲得精確的結果。
為了開發更好的成像方法，研究小組研究了一種臨床兼容的細胞成像技術，該技術使用了滴眼液中使用的氟喹諾酮類抗生素作為螢光細胞標記劑。結果，滴眼液中使用的一種氟喹諾酮抗體莫西沙星在分散在結膜表面的杯狀細胞中顯示出更強的螢光。
另外，在小鼠模型中測試了基於莫西沙星的結膜杯狀細胞的螢光成像。將莫西沙星注射入小鼠，並在注射一到兩分鐘後在CRM下進行檢查。研究小組證實，結膜表面可見一簇明亮的結膜杯狀細胞。與現有的CRM相比，這種螢光成像方法顯示出高圖像對比度，並且可以每秒10幀的速度進行實時成像。
這種新開發的高對比度結膜杯狀細胞成像技術是當今世界上首例，因為它使用了當今眼科安全使用的抗生素。因此，它可以用於開發診斷醫療設備。此外，它可用於乾眼症候群的精確診斷和治療效果的評估。
文章作者Ki Hean Kim教授認為，「這項研究對於克服結膜杯狀細胞常規成像方法的局限性是有意義的。它創造性地引入了非侵入性和高清晰度成像方法。我們將進一步推進這種成像一種評估結膜杯狀細胞的方法。我們希望發明一種使用該方法的醫療設備，然後將其應用於乾眼症候群的精確診斷及其治療效果評估。
doi:10.1126/science.aaz0898
夜間的強光會打亂機體正常的晝夜節律（circadian rhythms），從而引發失眠；實際上，晝夜機率在機體健康上扮演著重要的角色，幹擾晝夜節律常常會增加多種疾病的發病風險，比如癌症、心臟病、肥胖、抑鬱症等，因此，理解人眼感知光線的機制或能幫助有效預防抑鬱、促進夜間睡眠並保持機體健康的晝夜節律。
近日，一項刊登在國際雜誌Science上的研究報告中，來自索爾克研究所的科學家們通過研究在眼睛中發現了三種細胞類型，其能幫助檢測光線，並使大腦的晝夜節律與周圍的光線保持一致，這項研究中，研究者首次評估了這種名為本質感光性視網膜神經節細胞（ipRGCs，intrinsically photosensitive retinal ganglion cells）的細胞對光線的反應，以及其對機體健康的重要應用。
研究者Satchidananda Panda表示，如今我們基本上變成了室內的物種，我們脫離了白天的自然循環和晚上近乎完全的黑暗環境，理解ipRGCs細胞對光線質量、數量、持續時間和順序的反應或能幫助我們更好地為新生兒ICUs、ICUs、學校等地方提供照明；同時還能幫助深入研究開發新型光療法來治療多種疾病，比如失眠症、抑鬱症等。
文章中，研究者揭示了三種類型的ipRGCs細胞，第一種細胞對光的響應速度較快，但關閉時間較長，而第二種細胞開啟和關閉時間均較長，第三類細胞在燈光非常明亮時才會產生響應，但其開啟非常迅速且能在燈光消失後立馬關閉。理解每一種ipRGCs細胞的功能或能幫助研究人員設計出更好的光照條件或療法來開啟/關閉這些細胞活性。
研究者指出，ipRGCs細胞負責將光信號傳輸到大腦中，甚至是在缺乏視杆細胞和視錐細胞的人群中也需要向大腦中傳遞圖像。在攜帶有正常視杆細胞和視錐細胞的人群中，ipRGCs細胞實際上能與這些細胞密切合作，本文研究表明，ipRGCs細胞能結合視杆和視錐細胞所檢測到的光信號，從而為我們所看到的信息增加亮度和對比度信息。
研究者Panda表示，後期我們還將研究這些細胞在不同光色、強度和持續時間下的淨輸出，比如，比較其對短脈衝和較長時間（幾分鐘）的反應，此外研究者還非常感興趣研究這些細胞如何對光的序列產生反應，比如藍光轉變為橙色光，這將會模擬我們在自然界中在黎明和黃昏時遇到的各種光。
最後研究者表示，在不同年齡的供體視網膜組織中重複這些實驗或將有助於幫助我們理解年輕個體和老年個體機體的ipRGCs細胞功能是否有所不同，這或許有助於幫助設計室內照明以實現機體更好的晝夜同步，甚至還能幫助改善老年人群和痴呆症患者的機體情緒。
DOI: 10.1172/JCI120879
近日，約翰·霍普金斯大學醫學院的科學家在一項最新研究中，發現了一種可能導致眼後感光組織的退化的新途徑。這項發現有助於科學家們更進一步地開發出針對治療糖尿病引發視力損傷併發症的新藥。
約翰霍普金斯大學的研究團隊專注於糖尿病性黃斑水腫，這是一種糖尿病患者常見的併發症，當眼中的血管將其液體洩漏到控制詳細視力的視網膜部分時會發生。
該疾病的當前療法是通過阻斷蛋白VEGF，該蛋白導致異常的血管生長。但是，由於對於一半以上的糖尿病性黃斑水腫患者而言，這種治療方法還不夠充分，因此研究人員長期以來一直懷疑，更多的因素會導致這些患者的視力下降。
在這項新的研究中，約翰霍普金斯大學的研究人員說，他們發現了令人信服的證據，證明類血管生成素4（angiopoietin-like 4）在黃斑水腫中起作用。眾所周知，該信號蛋白是一類血管生長因子，在心臟病，癌症和代謝性疾病中起作用，而糖尿病就是其中的一種。
相關結果最近發表在《Journal of Clinical inverstigation》雜誌上。
在這項新研究中，Sodhi博士和他的團隊發現類血管生成素4既獨立於VEGF活性又與VEGF活性協同作用，並且他們發現了一種阻止它的潛在方法。
研究人員通過將實驗室中生長的人血管組織細胞暴露於低水平的VEGF和血管生成素樣4。他們驚訝地發現，低水平的VEGF和低水平的血管生成素樣4聯合使用對血管細胞通透性具有協同作用，並使小鼠視網膜血管的滲漏增加了一倍。
Sodhi說：「這告訴我們，兩個分子的閾值水平都可以達到亞閾值，而其中一個分子都不足以做任何事情，但是聯合使用就會產生巨大的效果。」
但是，類似的實驗表明，血管生成素樣4也可獨立於VEGF增加血管形成。 Sodhi說：「這可以解釋為什麼有些患者儘管使用了目前的抗VEGF療法仍會繼續視力下降。」
為了測試這一點，研究小組研究了血管生成素樣4蛋白是否與實驗室生長的人血管細胞中的一種VEGF受體結合。他們發現，血管生成素樣蛋白4不與經典的VEGF受體結合，而是與另一種研究較少的蛋白「神經毛蛋白」發生相互作用。
利用新鑑定的受體，研究人員接下來試圖研究一種實驗室生長的受體在能夠與血管細胞相互作用之前是否能夠阻斷血管生成素樣4。
為此，他們給糖尿病小鼠模型的眼球中注射了神經菌毛蛋白受體可溶性片段，與未接受治療的小鼠類似，接受治療的糖尿病小鼠血管滲漏得到了部分改善。
為了進一步探索這種基於受體的新療法對人類患者的潛在價值，研究人員在實驗室中從糖尿病性黃斑水腫患者的眼睛中收集的液體樣本中培養了人類血管細胞，並將其暴露於可溶性受體神經菌毛蛋白。研究人員說，與未處理的細胞相比，用該受體處理的糖尿病性黃斑水腫細胞明顯減少。
Sodhi說：「這使我們對這種方法也適用於人眼充滿信心。」接下來，研究人員希望了解血管生成素樣4與神經毛蛋白受體之間的分子相互作用。（生物谷 Bioon.com）