2026年10月23日 星期五
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基础研究

视网膜“能量危机”:从单细胞代谢图谱到近视巩膜重塑的新桥梁

在近视发病机制的研究中,巩膜重塑一直被视为眼轴增长的关键环节,而视网膜作为感知光学离焦信号的源头,如何将信号传递至巩膜并触发重塑,始终是未解之谜。近年来,单细胞测序与代谢组学的结合,揭示了视网膜内不同类型细胞在近视进展中可能存在的“能量危机”,这一危机或成为连接视网膜信号与巩膜重塑的桥梁。 研究发现,在形觉剥夺性近视动物模型中,视网膜光感受器细胞和视网膜色素上皮(RPE)细胞的线粒体功能显著下调,糖酵解与氧化磷酸化失衡,导致ATP生成减少。这种能量代谢障碍并非均匀分布,单细胞代谢图谱显示,视锥细胞和特定亚型的无长突细胞对能量缺乏更为敏感。能量匮乏可能影响神经递质的合成与释放,例如多巴胺的分泌减少,进而削弱了对眼轴增长的抑制作用。 更值得关注的是,视网膜能量代谢异常可能通过分泌外泌体或代谢产物(如乳酸、琥珀酸等)传递至巩膜。代谢组学分析发现,近视眼视网膜释放的乳酸水平升高,而乳酸可作为信号分子激活巩膜成纤维细胞中的缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)通路,促进基质金属蛋白酶(MMP)表达,加速胶原降解和巩膜变薄。这一过程并非单纯的机械牵拉,而是涉及精细的代谢-信号偶联。 此外,单细胞...

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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 ·
在近视发病机制的研究中,巩膜重塑一直被视为眼轴增长的关键环节,而视网膜作为感知光学离焦信号的源头,如何将信号传递至巩膜并触发重塑,始终是未解之谜。近年来,单细胞测序与代谢组学的结合,揭示了视网膜内不同类型细胞在近视进展中可能存在的“能量危机”,这一危机或成为连接视网膜信号与巩膜重塑的桥梁。 研究发现,在形觉剥夺性近视动物模型中,视网膜光感受器细胞和视网膜色素上皮(RPE)细胞的线粒体功能显著下调,糖酵解与氧化磷酸化失衡,导致ATP生成减少。这种能量代谢障碍并非均匀分布,单细胞代谢图谱显示,视锥细胞和特定亚型的无长突细胞对能量缺乏更为敏感。能量匮乏可能影响神经递质的合成与释放,例如多巴胺的分泌减少,进而削弱了对眼轴增长的抑制作用。 更值得关注的是,视网膜能量代谢异常可能通过分泌外泌体或代谢产物(如乳酸、琥珀酸等)传递至巩膜。代谢组学分析发现,近视眼视网膜释放的乳酸水平升高,而乳酸可作为信号分子激活巩膜成纤维细胞中的缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)通路,促进基质金属蛋白酶(MMP)表达,加速胶原降解和巩膜变薄。这一过程并非单纯的机械牵拉,而是涉及精细的代谢-信号偶联。 此外,单细胞转录组数据揭示,视网膜Müller胶质细胞在近视早期即出现代谢重编程,从氧化磷酸化转向有氧糖酵解(类似Warburg效应),并上调乳酸转运体MCT4的表达。Müller细胞作为视网膜的“能量供给站”,其功能紊乱可能放大局部能量危机,并间接影响邻近神经元和血-视网膜屏障。 从治疗角度看,靶向视网膜能量代谢可能为近视防控提供新思路。动物实验显示,补充烟酰胺单核苷酸(NMN)或激活AMPK通路可改善视网膜线粒体功能,部分逆转近视诱导的巩膜重塑。这提示,未来近视药物研发不应仅关注巩膜胶原交联,还需兼顾上游的视网膜代谢稳态。 总之,视网膜“能量危机”作为一个新兴概念,正在将单细胞代谢组学、巩膜生物力学与神经调控联系起来。尽管目前证据多来自动物模型,但该领域有望为理解近视的“视网膜-巩膜”信号轴提供全新视角,并为开发基于代谢调节的干预策略奠定基础。