2026年10月23日 星期五
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基础研究

巩膜成纤维细胞代谢重编程与乳酸化修饰调控近视眼轴增长的新机制

近视已成为全球性的公共卫生问题,其核心病理机制之一是巩膜细胞外基质重塑导致的眼轴过度增长。近期基础研究聚焦于巩膜成纤维细胞的代谢重编程,尤其是糖酵解增强与乳酸积累对巩膜重塑的表观遗传调控。 研究表明,在近视诱导条件下,巩膜成纤维细胞发生类似Warburg效应的代谢转变,从氧化磷酸化转向有氧糖酵解,导致乳酸大量生成。乳酸不仅是代谢副产物,更是一种新型信号分子,可通过组蛋白乳酸化修饰调控基因表达。我们团队利用单细胞转录组和代谢组学分析发现,近视巩膜中乳酸化修饰水平显著升高,尤其富集于胶原合成和基质金属蛋白酶(MMP)相关基因的启动子区域,促进胶原降解和基质重塑,从而加速眼轴增长。 进一步机制研究揭示,巩膜缺氧微环境中的HIF-1α信号激活是驱动代谢重编程和乳酸化的关键上游因素。缺氧条件下,HIF-1α上调糖酵解关键酶(如HK2、PKM2)和乳酸脱氢酶A(LDHA),促进乳酸产生和组蛋白乳酸化。特异性抑制LDHA可减少乳酸化修饰,恢复巩膜胶原稳态,并在动物模型中有效抑制形觉剥夺性近视的进展。 此外,我们探索了乳酸化修饰与其他表观遗传修饰(如乙酰化、甲基化)的交互作用,...

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本期目录

巩膜缺氧与免疫微环境:近视基础研究的新枢纽与转化前景 SnIMS · 视网膜神经节细胞的“光编码”:ipRGCs在近视发生中的新角色与基础研究前沿 SnIMS · 眼底微循环的神经血管耦合:光学离焦重塑近视信号的基础研究新突破 SnIMS · 多巴胺通路新视角:视网膜色素上皮在近视调控中的核心角色 SnIMS · 从光环境到表观遗传:环境因素与基因互作驱动近视进展的基础研究新图景 SnIMS · 视网膜“代谢开关”与近视:从单细胞测序到干预新靶点的基础研究新视野 SnIMS · 从损伤到再生:视神经修复的分子开关与基因治疗新策略 SnIMS · 光与眼的对话:视网膜类器官揭示近视早期光信号转导机制的基础研究新径 SnIMS · 视网膜多巴胺信号:昼夜节律与光学离焦调控近视的基础研究新突破 SnIMS · 眼-脑联结:视觉发育关键期突触可塑性的分子机制与近视中枢调控基础研究 SnIMS · 类器官点亮视网膜:从三维模型构建到高度近视发病机制突破的基础研究新里程 SnIMS · 破译“离焦”视觉密码:视网膜神经环路感知与近视调控的基础研究新境 SnIMS · 寻光之眼:低强度红光调控视网膜线粒体代谢与多巴胺释放的基础研究解析 SnIMS · 解码低浓度阿托品:毒蕈碱受体亚型与视网膜-巩膜信号级联的基础研究新探 SnIMS · 解码眼底“异常血管”:从抗VEGF耐药机制到基因靶向治疗的基础研究新径 SnIMS · 从“泪液代谢组学”到“神经免疫对话”:干眼症发病机制的基础研究新范式 SnIMS · 解密晶状体“硬化”密码:老视发病机制与新型人工晶体设计的基础研究前沿 SnIMS · 从“修补”到“再生”:基因编辑与干细胞在遗传性眼底疾病中的基础破局 SnIMS · 破译“光-药”协同密码:脉络膜微环境在近视干预中的基础研究新视角 SnIMS · 从基因到表型:多组学分析与AI驱动下的近视发病机制新探 SnIMS ·
近视已成为全球性的公共卫生问题,其核心病理机制之一是巩膜细胞外基质重塑导致的眼轴过度增长。近期基础研究聚焦于巩膜成纤维细胞的代谢重编程,尤其是糖酵解增强与乳酸积累对巩膜重塑的表观遗传调控。![巩膜成纤维细胞代谢重编程与乳酸化修饰调控近视眼轴增长的新机制](/uploads/ai/20261001/01044023_8542.png) 研究表明,在近视诱导条件下,巩膜成纤维细胞发生类似Warburg效应的代谢转变,从氧化磷酸化转向有氧糖酵解,导致乳酸大量生成。乳酸不仅是代谢副产物,更是一种新型信号分子,可通过组蛋白乳酸化修饰调控基因表达。我们团队利用单细胞转录组和代谢组学分析发现,近视巩膜中乳酸化修饰水平显著升高,尤其富集于胶原合成和基质金属蛋白酶(MMP)相关基因的启动子区域,促进胶原降解和基质重塑,从而加速眼轴增长。 进一步机制研究揭示,巩膜缺氧微环境中的HIF-1α信号激活是驱动代谢重编程和乳酸化的关键上游因素。缺氧条件下,HIF-1α上调糖酵解关键酶(如HK2、PKM2)和乳酸脱氢酶A(LDHA),促进乳酸产生和组蛋白乳酸化。特异性抑制LDHA可减少乳酸化修饰,恢复巩膜胶原稳态,并在动物模型中有效抑制形觉剥夺性近视的进展。 此外,我们探索了乳酸化修饰与其他表观遗传修饰(如乙酰化、甲基化)的交互作用,发现乳酸化可能通过竞争性占据组蛋白位点,改变染色质开放状态,从而协同调控基因网络。这一发现为理解近视的表观遗传调控提供了新视角。 临床上,乳酸化抑制剂(如Stiripentol)已在其他疾病中应用,其潜在近视治疗价值值得探索。同时,基于代谢标志物的无创检测可能为近视早期诊断提供新工具。未来,靶向巩膜代谢和乳酸化修饰可能成为近视防控的新策略。