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Toll樣受體4(TLR4)缺失對慢性青光眼小鼠模型病程無顯著影響:代謝與神經炎癥調控的新視角
《Scientific Reports》:TLR4 deficiency does not alter glaucomatous progression in a mouse model of chronic glaucoma
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月16日 來源:Scientific Reports 3.8
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本研究針對Toll樣受體4(TLR4)在慢性青光眼中的作用展開探索,通過構建Tlr4基因敲除(Tlr4-/-)的DBA/2J小鼠模型,系統評估了TLR4缺失對眼壓(IOP)、視網膜神經節細胞(RGC)存活及視神經損傷的影響。結果表明,TLR4缺失未改變青光眼病程進展,提示其在慢性青光眼中并非關鍵治療靶點,為青光眼機制研究與靶向治療策略提供了重要依據。
論文解讀
青光眼是全球不可逆性失明的主要原因之一,其發病機制復雜,涉及眼壓(IOP)升高、遺傳因素及年齡等多重風險因素。近年來,神經炎癥和代謝紊亂被證實與青光眼的神經退行性變密切相關。Toll樣受體4(TLR4)作為一種模式識別受體,能夠通過識別病原體相關分子模式(PAMPs)和損傷相關分子模式(DAMPs)激活炎癥反應,并在代謝調控和線粒體功能中發揮重要作用。盡管急性青光眼模型中TLR4的激活與視網膜損傷相關,但其在慢性青光眼中的作用尚不明確。因此,哥倫比亞大學的研究團隊利用遺傳性青光眼模型DBA/2J小鼠,探究了TLR4缺失對慢性青光眼病程的影響,相關成果發表于《Scientific Reports》。
研究團隊采用的主要技術包括:通過基因編輯構建Tlr4-/- DBA/2J小鼠模型;臨床裂隙燈檢查評估虹膜病變;微針法測量眼壓;視神經石蠟切片結合對苯二胺(PPD)染色分析軸突損傷;視網膜平片尼氏染色計數RGC層細胞。
研究結果
Tlr4敲除對色素分散性虹膜病變及眼壓無影響
通過長期觀察4至12月齡小鼠,發現Tlr4-/-與Tlr4+/+小鼠的虹膜萎縮、色素分散及透照缺陷程度無差異。眼壓測量顯示,兩組小鼠在8-12月齡的IOP升高趨勢一致(p=0.702),表明TLR4缺失不改變青光眼相關的眼壓動力學。
Tlr4敲除未改變RGC數量或軸突變性
PPD染色顯示,10.5和12月齡小鼠的視神經損傷程度在兩組間無統計學差異(Fisher檢驗p>0.05)。尼氏染色進一步證實,嚴重視神經損傷的視網膜中RGC數量顯著減少,但Tlr4-/-未提供保護作用(p=0.384),排除了軸突-胞體解耦的可能性。
討論與意義
本研究首次系統評估了TLR4在慢性青光眼模型中的作用,發現其缺失不影響疾病進展。這一結果與急性模型(如缺血性眼壓升高或視神經擠壓)中TLR4的促損傷作用形成鮮明對比,提示不同青光眼亞型的分子機制存在異質性。研究還指出,TLR4可能因遺傳背景、環境因素(如微生物群或飲食)或其他免疫通路(如TLR2或TNF信號)的代償而喪失功能冗余性。此外,TLR4在代謝重編程和細胞保護中的雙重角色可能抵消其促炎效應,例如通過AKT-TBK1通路維持神經元存活。
該研究為青光眼的精準治療提供了重要線索:針對TLR4的干預策略可能僅適用于急性青光眼,而慢性青光眼需聚焦其他靶點(如代謝調控或線粒體功能)。未來研究需進一步解析不同細胞類型中TLR信號通路的時空特異性作用,以及免疫代謝交互在青光眼神經退行性變中的復雜調控網絡。
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