视网膜细胞可能具有保护自身免受糖尿病视网膜病变的潜力

大约三分之一的糖尿病 (DM) 患者患有糖尿病性视网膜病变 (DR)，这是工作年龄人群失明的主要原因。DR 通常在 DM 多年后发展，有些患者超过 50 年才发展为 DR。新的研究表明，保护人类视网膜内皮细胞免受高血糖(血糖过量)有害影响的内源性系统可能是 DR 延迟发作的原因。此外，随着时间的推移，这种保护系统的退化可能会为 DR 的发展奠定基础。这项新研究发表在爱思唯尔出版的《病理学杂志》上。

“对导致 DR 的原因的普遍理解预测它会在 DM 发作后不久发展，”首席研究员 Andrius Kazlauskas 博士解释说，他是伊利诺伊大学芝加哥分校眼科学和视觉科学以及生理学和生物物理学系，伊利诺伊州芝加哥市，。“但事实并非如此。虽然从 DM 发病到发展为 DR 的长时间延迟是众所周知的临床现象，但研究这种延迟的根本原因的努力相对较少。发现这些信息构成了一个令人兴奋的机会，可以改进当前的方法以防止 DM 发展为 DR。”

将培养的细胞(例如血管内皮细胞)暴露于高葡萄糖是常见的 DR体外模型。研究人员在正常葡萄糖或含高葡萄糖的培养基中培养人视网膜内皮细胞。出乎意料的是，他们发现长时间接触高葡萄糖是有益的，而不是有害的。一天后，细胞的健康状况下降，但随着暴露时间的延长，细胞恢复并获得了对炎症和死亡等 DM 相关损伤的抵抗力。

研究人员发现这种适应与线粒体功能的改善有关。线粒体自噬是细胞去除受损线粒体的过程，这种内在质量控制系统的破坏与许多疾病有关。尽管最初受损，但线粒体功能在暴露于高葡萄糖 10 天后得到改善，受损线粒体的清除率增加。干扰线粒体动力学会损害细胞耐受高葡萄糖的能力。细胞死亡的易感性增加，血管内皮生长因子的反应性恶化。

Kazlauskas 博士说，这些观察表明存在一种内源性系统，可以保护人类视网膜内皮细胞免受高血糖的有害影响。“线粒体功能障碍在 DR 发展中的重要作用支持了我们关于高血糖诱导的线粒体适应 (HIMA) 系统的核心概念，其目的是保持线粒体的功能。我们认为 HIMA 的消失为推进 DR 奠定了基础。”

HIMA 概念的一个重要组成部分是改善视网膜细胞子集的功能将有利于整个视网膜。先前的研究发现，即使视网膜损伤的程度或类型略有减少，也可以保护患有 DM 的动物免于发展为 DR。这些发现共同表明，DR 的发展涉及外源性损伤与防止 DM 驱动损伤和发病机制驱动因素的内源性系统之间平衡的相对较小的变化。

Kazlauskas 博士观察到，全世界 DM 的发病率不断上升，因此 DR 的发病率也不断上升，这加剧了对保护患者免受这种严重并发症的有效方法的需求。“HIMA 是否存在于体内，它是否保护患者免受 DR，它的消亡是否是进展为 DR 的先决条件?我们正在进行的研究专注于回答这些悬而未决的问题，”他总结道。