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在眼睛中发现的蛋白质可以预防糖尿病视网膜病变

乔斯林糖尿病中心的研究人员已经表明,在眼睛中发现的一种蛋白质可以预防并潜在地治疗糖尿病性眼病。在足够高的水平上,视黄醇结合蛋白3(或RBP3)可阻止糖尿病视网膜病变的发生。如果在疾病发展的早期引入足够多的红细胞蛋白3,可以逆转糖尿病啮齿动物模型并发症的影响。这些结果今天在科学转化医学上报道。

没有进展为糖尿病性眼病的人,其玻璃体和视网膜中的RBP3水平高于那些进展为糖尿病性眼病的人。基于这一观察,我们发现,如果你通过分子方法(在动物模型中)过度表达RBP3,你可以预防糖尿病眼病的发生。当我们将RBP3自身注射到糖尿病大鼠的玻璃体中时,我们逆转了糖尿病眼病的一些早期变化。”

乔治金,乔斯林糖尿病中心首席科学官,论文资深作者

糖尿病患者因血糖水平长期升高而发生并发症的风险很高。这些并发症可能包括神经损伤、肾病和眼病。但是,少数50多年来患有胰岛素依赖性糖尿病的人已经避免了这种并发症。15年来,乔斯林的研究人员一直在追踪这些人,作为奖牌研究的一部分。他们指出,35%的患者即使在血糖水平升高的情况下也避免了视网膜病变。

金博士和他的团队推断,这些患者必须有内源性的东西,或者由他们自己的身体产生的东西,来中和高血糖水平的毒性作用。这项新的研究旨在建立在这项观察的基础上,以确定哪些分子可以负责保护眼睛。

他们从获奖者的眼睛中采集了生物样本——既来自手术中的活患者,也来自验尸后捐献眼睛的人。然后,他们对存在的许多蛋白质进行了表征,以确定是否有任何蛋白质在受保护的眼睛中的含量高于发生视网膜病变的人的眼睛中的含量。

他们认识到红细胞蛋白3(一种只在视网膜/眼睛中产生的蛋白质)升高。为了确定这是否确实是他们正在寻找的保护因素,他们构建了实验来比较小鼠模型中RBP3的正常表达与增加表达。RBP3表达增加的小鼠可避免糖尿病视网膜病变的发生。

接下来,研究人员在视网膜病变早期将纯RBP3注射到小鼠眼睛的玻璃体中。红细胞蛋白3的输注逆转了早期眼病造成的损害。他们还发现糖尿病似乎降低了许多受试者眼睛中RBP3的表达,这可以解释为什么它的保护作用仅限于某些患者。

相关的研究发现了几十个与“击倒”有关的基因突变。智能手机上的可移植装置可以远程诊断眼病。如果我们能找出导致衰老的原因,这个“击倒”模型可以帮助科学家发现“令人惊讶的”AMD基因变异。视网膜中RBP3的东南部首先,我们可以设计出某种治疗方法来维持它的产生,使所有糖尿病患者都能对眼部疾病有内源性的保护,”金博士说。

所有眼睛都有RBP3。通常情况下,它被用来在眼睛中再生某种维生素A,从而为视觉产生的视杆和视锥提供能量。但是当眼睛暴露在高葡萄糖水平下,RBP3改变了它的作用。

金博士说:“通过抑制葡萄糖转运体GLUT-1的作用,减少葡萄糖进入几个重要的视网膜细胞,似乎可以降低糖尿病中存在的高葡萄糖水平的毒性效应。”

了解这些机制可以让研究人员开发一种针对性的治疗方法来对抗早期视网膜病变。目前,乔斯林开发的激光光凝或血管内皮生长因子抑制剂注射疗法可以治疗严重的视网膜病变。

金博士说:“我们对如何在糖尿病眼病发展到严重阶段之前,在其早期阶段治疗它很感兴趣。”

这项研究的一个令人惊讶的发现表明,RBP3虽然主要存在于眼睛中,但在一定程度上也能在血液中被检测到。金博士和他的团队计划进行后续研究,以确定血液中的RBP3水平是否与糖尿病视网膜病变的严重程度相关。如果他们这样做,这个循环中的RBP3可以成为一个生物标记物,医生可以在常规的实验室测试中用来筛选视网膜病变。

金博士说:“对于家庭医生或内科医生来说,这可能是一个非常重要的筛查工具,他们不是眼睛检查专家。”现在,所有糖尿病患者都必须被送到眼科医生那里,让我们真正了解他们的眼睛在糖尿病方面的状况。因此,如果这是一个全面的筛查,我们可能会在疾病早期发现更多的视网膜病变病例。”

约斯林及其甜菜眼研究所有很强的视网膜病变治疗发展史。这一发现使他们更接近于预防灾难性并发症。

金说:“这有可能变得和我们以前发现的血管内皮生长因子同样重要,对于糖尿病增殖性疾病或严重的糖尿病性眼病同样重要。”

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