2026年10月23日 星期五
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...

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。