《Experimental Eye Research》:Targeting Mitochondrial Dysfunction: Innovative Strategies to Combat Glaucoma Neuroinflammation
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該綜述聚焦青光眼視神經病變,指出神經炎癥是其視神經損傷的重要機制,而線粒體功能障礙(含 mtDNA 損傷、代謝缺陷、質量控制障礙等)處于小膠質細胞激活和神經炎癥上游,探討兩者關聯可為發病機制及干預策略提供新方向。
青光眼是導致不可逆失明的主要疾病之一,以視網膜神經節細胞(RGCs)逐漸退化和視神經功能障礙為特征,常與眼壓(IOP)相關。由于視力逐漸下降、雙眼疾病進展不對稱以及神經系統對視覺缺陷的補償機制,患者往往到晚期才意識到視力和視野的喪失。
文獻檢索策略
本綜述綜合了 2015-2024 年關于青光眼中線粒體功能障礙的重要研究和高影響力綜述的機制框架。通過 PubMed 和 Web of Science,使用 “glaucoma”“mitochondrial dysfunction”“microglia” 和 “neuroinflammation” 等檢索詞,根據引用頻率和領域共識優先確定關鍵參考文獻,同時納入綜合綜述中引用的標志性研究,以確保涵蓋已建立的通路。
線粒體 DNA 的結構和特性
線粒體起源于細菌祖先,保留了獨特的環狀雙鏈 DNA(mtDNA),其缺乏組蛋白保護,編碼線粒體呼吸鏈的重要成分,包括 13 種多肽、22 種 tRNA 和 2 種 rRNA。與核 DNA 不同,mtDNA 以核樣結構錨定在線粒體內膜上,其復制和轉錄由非編碼置換環(D-loop)區域調控,這種結構上的脆弱性使其易受損傷。
線粒體能量代謝
RGCs 中的線粒體能量產生依賴于三個核心途徑:三羧酸(TCA)循環、脂肪酸 β- 氧化和氧化磷酸化(OXPHOS)。TCA 循環生成 NADH 和 FADH?,它們將電子傳遞給電子傳遞鏈(ETC)。然而,復合物 I 和 III 的電子泄漏會產生活性氧(ROS),因此需要抗氧化系統(如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶)來維持氧化還原平衡。
線粒體質量控制機制
線粒體質量控制(MQC)是一組多方面的過程,旨在保護線粒體免受損傷并防止有缺陷線粒體的積累。它是一個動態系統,通過融合、分裂、線粒體自噬和囊泡運輸等協調過程確保細胞器的完整性。線粒體生物發生是一個嚴格控制的過程,需要核基因和線粒體基因的同步表達,以增加線粒體的大小和數量。
線粒體:治療青光眼視神經損傷的新靶點
青光眼中線粒體功能障礙和炎癥的相互作用及影響顯著影響疾病進展。越來越多的證據表明,線粒體功能障礙在其他神經退行性疾病中也與炎癥相互作用。因此,線粒體已成為視神經病變有前途的治療靶點。調節 Warburg 效應、重新建立線粒體分裂 / 融合的平衡以及促進線粒體自噬是主要的治療方向。
間充質干細胞與神經炎癥性疾病
間充質干細胞(MSCs)是具有旁分泌作用、免疫調節功能和多向分化潛能的成體干細胞。與胚胎干細胞相比,MSCs 免疫原性較低,致瘤風險降低,且不存在倫理問題。有證據表明,MSCs 可以趨化遷移到炎癥部位,并對特定的趨化募集發揮免疫調節作用,從而減輕炎癥。
結論
總之,與青光眼等神經退行性疾病相關的神經退行性變涉及多種觸發因素、細胞類型和分子通路,它們通過生物力學、血管、代謝、氧化和炎癥機制共同促成發病機制。目前,線粒體功能障礙的研究是一個焦點。證據表明,線粒體功能障礙與小膠質細胞驅動的神經炎癥密切相關。
未引用參考文獻
Wang 等,2023。
利益聲明
不存在利益沖突。
資助
本工作得到國家自然科學基金(資助號 82471079);湖南省人工智能診斷青光眼新材料工程研究中心(資助號 2023TP2225);湖南省自然科學基金(資助號 2023JJ70014);長沙市自然科學基金(資助號 kq2208495);中國愛爾眼科醫院集團科技基金(資助號)的支持。
競爭性利益聲明
作者聲明他們沒有已知的可能影響本論文所報告工作的競爭性財務利益或個人關系。
致謝
不適用。