青光眼“狙擊戰”新武器!NeuralRegenRes|R-28細胞外囊泡精準投餵,拯救視網膜神經節細胞

青光眼,作為一種常見的眼科疾病,正悄然威脅著全球眾多患者的視力健康。它以慢性進行性視神經損傷和視網膜神經節細胞死亡為主要特徵,目前在臨床上仍然缺乏有效的治療手段。
然而,醫學研究從未停止探索的腳步,一項發表於Neural Regen Res的最新成果R-28 cell-derived extracellular vesicles protect retinal ganglion cells in glaucoma或許為青光眼的治療帶來了新的曙光。
細胞外囊泡(EV)是細胞間通訊的重要“信使”,這些50-150奈米大小的脂質結合載體,在再生醫學領域展現出巨大的潛力。它們能將內源性物質輸送到靶細胞,促進組織修復,在多種退行性疾病的治療研究中備受關注,在視網膜疾病的神經保護方面也初露鋒芒。
此前研究發現,多種幹細胞來源的細胞外囊泡,如骨髓間充質幹細胞、人臍帶華通氏膠間充質幹細胞、尿液來源的細胞外囊泡等,都對視網膜神經節細胞有一定的保護作用。不過,細胞外囊泡的治療效果因來源不同而存在差異,從原代細胞中分離細胞外囊泡也面臨諸多挑戰,比如細胞傳代和患者個體差異會導致產品不一致。因此,尋找一種穩定、標準化的細胞外囊泡來源至關重要。
此次研究聚焦於R-28細胞系,這是一種源自出生後6天大鼠視網膜培養的永生細胞系。研究人員推測,R-28細胞分泌的細胞外囊泡可能攜帶神經保護蛋白,對受損的視網膜神經節細胞起到保護作用。於是,他們開展了一系列實驗,旨在驗證這一假設。
在實驗中,研究人員首先成功從R-28細胞系中分離出細胞外囊泡,並對其進行了全面的表徵和量化分析。結果顯示,這些細胞外囊泡呈現出經典的細長紡錘形,粒徑相對均一,平均粒徑為200.8±1.1 nm,且富含細胞外囊泡的標誌性蛋白CD81,表明成功獲取了具有典型特徵的R-28細胞外囊泡。

圖 1:透過奈米顆粒分析和用細胞外囊泡特異性標記物進行免疫印跡確定細胞外囊泡製備物中顆粒的直徑和濃度

接著,研究人員分別在體外和體內對R-28細胞外囊泡的神經保護作用進行了測試。體外實驗結果令人振奮:在原代視網膜細胞培養中,R-28細胞外囊泡處理組的視網膜神經節細胞存活率顯著提高,比未處理的對照組多出35.08%;在促進神經突生長方面,R-28細胞外囊泡的效果與陽性對照睫狀神經營養因子(CNTF)相似,處理組神經突長度也比對照組更長,雖然未達到統計學顯著性,但已接近顯著水平。在人胚胎幹細胞分化的視網膜神經節細胞實驗中,R-28細胞外囊泡同樣表現出神經保護作用,且趨勢上比CNTF更具優勢,存活的視網膜神經節細胞數量更多。

圖 2:R-28來源的細胞外囊泡對視網膜神經節細胞存活和再生的體外測試

體內實驗在大鼠青光眼模型中展開。透過向大鼠前房注射微珠誘導眼壓升高,模擬青光眼發病過程。實驗結果表明,微珠注射導致眼壓顯著升高並持續至實驗結束,同時視網膜神經節細胞數量明顯減少。而每週玻璃體內注射R-28細胞外囊泡,能在一定程度上保護視網膜神經節細胞,使細胞數量有所增加,展現出神經保護的趨勢。
不過,令人遺憾的是,R-28細胞外囊泡未能有效保護視網膜神經節細胞的軸突,在視神經損傷評分中,與青光眼模型組相比無明顯差異。

圖 3:R-28來源的細胞外囊泡在慢性青光眼模型中對視網膜神經節細胞顯示出保護趨勢

此外,研究人員還對R-28細胞外囊泡處理後的人視網膜神經節細胞進行了miRNA分析。結果發現,多個miRNA的表達發生了顯著變化,如hsa-miRNA-4443、hsa-let-7e-5p和hsa-miRNA-331-3p表達上調,hsa-miRNA-216b-5p、hsa-miRNA-421和hsa-miRNA-374b-5p表達下調 。透過預測這些miRNA可能調節的基因和訊號通路,發現它們與免疫細胞啟用、血小板衍生生長因子訊號通路、Wnt訊號通路以及細胞凋亡訊號通路等密切相關,這為揭示R-28細胞外囊泡的神經保護機制提供了重要線索。
綜上所述,這項研究首次證實了R-28細胞分泌的細胞外囊泡在體外和體內對視網膜神經節細胞均具有神經保護作用,且這種作用可能是透過miRNA介導的。儘管目前R-28細胞外囊泡在保護視神經軸突方面還存在不足,但它為青光眼的治療提供了新的方向和潛在的治療策略。未來,隨著研究的不斷深入,有望進一步最佳化治療方案,為青光眼患者帶來真正有效的治療方法,讓更多患者重獲清晰視界。
參考文獻:
Durmaz E, Esmaelli M, Lewis P, Cimaglia G, Clayton A, Mead B. R-28 cell-derived extracellular vesicles protect retinal ganglion cells in glaucoma. Neural Regen Res. Published online March 25, 2025. doi:10.4103/NRR.NRR-D-24-00709
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