維生素B6/B9/B12與膽堿通過調控一碳代謝通路在青光眼中發揮神經保護作用

《Cell Reports Medicine》:Dysfunctional one-carbon metabolism identifies vitamins B6, B9, B12, and choline as neuroprotective in glaucoma

【字體: 時間:2025年05月09日 來源:Cell Reports Medicine 11.7

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  這篇研究揭示了青光眼中一碳代謝(one-carbon metabolism)功能障礙與視網膜神經節細胞(RGCs)退化的關聯。通過動物模型和人類遺傳學分析,發現維生素B6、B9、B12和膽堿的聯合補充能獨立于眼壓(IOP)提供神經保護,為青光眼治療提供了新靶點。

  

引言

青光眼作為全球不可逆性失明的主因,其特征是視網膜神經節細胞(RGCs)的功能障礙和死亡。盡管降低眼壓(IOP)是當前唯一證實有效的治療策略,但部分患者即使眼壓正常仍會進展。近年研究發現,青光眼早期視網膜和視神經已出現代謝異常,尤其是能量代謝和一碳代謝紊亂。其中,同型半胱氨酸(homocysteine)的升高作為早期代謝標志物,提示一碳代謝通路可能成為神經保護的新靶點。

結果

同型半胱氨酸對青光眼進展的有限影響

實驗顯示,玻璃體內注射生理濃度(15 μM)的同型半胱氨酸僅輕微加重RGCs死亡(6%),而超生理濃度(500 μM)才顯著誘導退化。孟德爾隨機化分析44,147人隊列發現,血清同型半胱氨酸水平與原發性開角型青光眼(POAG)、視神經結構參數無顯著關聯。UKGTS臨床試驗的二次分析進一步證實,血清同型半胱氨酸與青光眼患者視野進展速率無關。

一碳代謝的早期失調

在嚙齒類模型中,視神經和視網膜的甲硫氨酸循環(methionine cycle)和轉硫途徑(transsulfuration pathway)相關基因(如Cbs、Mtr)表達顯著下調。人類POAG患者誘導多能干細胞(iPSCs)分化的RGCs中,一碳代謝基因(SRM、MTHFD2L)同樣異常,提示跨物種保守的代謝缺陷。

維生素干預的神經保護效應

補充維生素B6、B9、B12和膽堿后:

  • 急性模型中RGCs死亡減少38%,慢性模型完全阻止退化;
  • 電生理檢測顯示RGC特異性功能(pSTR振幅)顯著保留;
  • 視神經軸突完整性標志物(SMI31)損失減輕,但炎癥標記物(CD68)未改善。

討論

研究首次系統論證了一碳代謝失調在青光眼中的作用機制。維生素組合通過提供輔因子(B12作為甲基鈷胺素)和甲基供體前體(膽堿生成甜菜堿),恢復甲硫氨酸循環和谷胱甘肽合成,從而抵抗氧化應激和線粒體功能障礙。盡管人群數據分析未顯示明確關聯,但動物實驗的強保護效應支持其臨床轉化潛力,尤其適用于對眼壓控制不佳的患者。

研究局限性

需更大規模隊列驗證維生素攝入與青光眼的關系,且尚未明確神經保護是否直接通過糾正一碳代謝實現。未來需探索RGC特異性基因敲除模型及代謝組學動態變化。

(注:全文嚴格依據原文數據歸納,未添加非文獻支持結論)

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