研究背景
視網(wǎng)膜是眼睛內(nèi)感知光線的部分。很多疾病都可引起視網(wǎng)膜病變，可能導(dǎo)致部分或完全喪失視力。有些情況下可以自行好轉(zhuǎn)但大多數(shù)情況下會(huì)導(dǎo)致永久性損傷甚至失明。視網(wǎng)膜包含許多血管，這些血管異常是視網(wǎng)膜病變的主要原因。
視網(wǎng)膜病變有幾種類型，包括：早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變(ROP)，ROP晚期的階段，視網(wǎng)膜可能會(huì)脫落；糖尿病視網(wǎng)膜病變，糖尿病視網(wǎng)膜病變發(fā)生一般在 1 型或 2 型糖尿病患者中；此外還有高血壓性視網(wǎng)膜病變、中央漿液性視網(wǎng)膜病變等(圖1)。
圖1 正常的視網(wǎng)膜(左)和病變的視網(wǎng)膜(右)
纖原蛋白2 (FBN2)是一種纖維連接蛋白，在人體中起著重要的結(jié)構(gòu)支持和功能調(diào)節(jié)作用。主要存在于結(jié)締組織中，如皮膚、骨骼、血管和肌肉等。缺失或突變FBN2基因可以導(dǎo)致Marfan樣綜合征類型1(Marfan-like syndrome type 1)等遺傳性疾病，該綜合征表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)異常，包括身材高大、長(zhǎng)指趾、駝背、心臟問題、眼睛問題等。值得關(guān)注的是，與眼睛問題相關(guān)。
據(jù)報(bào)道，細(xì)胞外基質(zhì)基因FBN2突變與遺傳性黃斑變性疾病(包括年齡相關(guān)性黃斑變性(AMD)和早發(fā)型黃斑變性(EOMD))有關(guān)，并且發(fā)現(xiàn)FBN2 在AMD和EOMD患者的視網(wǎng)膜蛋白表達(dá)是降低的。在視網(wǎng)膜病變的治療中，外源性 FBN2 重組蛋白是否對(duì)FBN2 缺失相關(guān)視網(wǎng)膜病變的影響尚不清楚。
文獻(xiàn)來源
基于此，山東中醫(yī)藥大學(xué)蔣文君課題組等人于2023年4月在scientific reports發(fā)表了題為”Intravitreal injection of fibrillin 2 (FBN2) recombinant protein for therapy of retinopathy in a retina-specific FBN2 knock-down mouse model”的文章。
在該研究中，作者發(fā)現(xiàn)FBN2重組蛋白可用于治療特異性FBN2缺失的視網(wǎng)膜病變，并探討了FBN2重組蛋白在FBN2 缺陷視網(wǎng)膜病變小鼠體內(nèi)的分子作用機(jī)制。
項(xiàng)目研究
本研究中，作者利用AAV-sh-FBN2建立了FBN2缺陷型視網(wǎng)膜病變小鼠模型，隨后注射不同劑量的FBN2重組蛋白。通過評(píng)估眼底外觀的變化，進(jìn)行生物測(cè)定和組織學(xué)測(cè)量以及視網(wǎng)膜電圖和免疫組化檢查等實(shí)驗(yàn)操作，揭示了FBN2缺失的視網(wǎng)膜病變分子機(jī)制并為黃斑變性的病因?qū)W提供了新的見解，還可以為開發(fā)治療遺傳性視網(wǎng)膜變性的新藥提供了新思路。
圖2 實(shí)驗(yàn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)流程圖
作者通過注射FBN2重組蛋白恢復(fù)了Rod-b波、Max-a波以及Cone-b波的振幅(圖3)。Rod-b波、Max-a波和Cone-b波是人眼電生理學(xué)中的一些波形反應(yīng)，用于評(píng)估視覺系統(tǒng)的功能和疾病診斷。它們分別代表了不同類型的視覺信號(hào)的反應(yīng)。Rod-b波是由視桿細(xì)胞生成的電位反應(yīng)，對(duì)光的暗適應(yīng)和視桿系統(tǒng)功能的評(píng)估非常重要。Max-a波是由視錐細(xì)胞生成的電位反應(yīng)，對(duì)光的亮適應(yīng)和視錐系統(tǒng)功能的評(píng)估非常重要。Cone-b波也是由視錐細(xì)胞生成的另一種電位反應(yīng)，僅在光刺激結(jié)束后出現(xiàn)，在光的消退階段，代表了視錐細(xì)胞系統(tǒng)的恢復(fù)能力。
圖3 玻璃體內(nèi)注射空載體AAV-sh-FBN2或FBN2重組蛋白后視網(wǎng)膜電圖分析
隨后通過對(duì)不同組進(jìn)行了眼底攝影和OCT成像評(píng)估，發(fā)現(xiàn)玻璃體腔注射FBN2重組蛋白組的眼底滲出物有所改善，且無側(cè)支水腫、側(cè)支組織破壞、視網(wǎng)膜內(nèi)層受損等，減輕了眼底病變(圖4)。接著，作者又通過OCT捕獲不同組的小鼠視網(wǎng)膜厚度成像，發(fā)現(xiàn)FBN2蛋白的注射增加視網(wǎng)膜厚度，同時(shí)抑制了軸向伸長(zhǎng)(圖5，圖6)。最后，研究者在mRNA水平和蛋白水平進(jìn)行了檢測(cè)，證實(shí)了FBN2的敲低會(huì)加劇視網(wǎng)膜病變，注射FBN2重組蛋白后有助于治療特異性FBN2缺失的視網(wǎng)膜病變(圖7)。
圖4 不同組小鼠的SLO和OCT視網(wǎng)膜成像
圖5 OCT捕獲不同組小鼠視網(wǎng)膜厚度成像
圖6 OCT測(cè)量不同組的軸向長(zhǎng)度
圖7 通過RT-QPCR(上)、ELISA(中)和WB(下)對(duì)FBN2基因進(jìn)行檢測(cè)
綜上，玻璃體內(nèi)注射AAV-sh-FBN2導(dǎo)致視網(wǎng)膜病變的發(fā)展，其特征是眼底滲出，視網(wǎng)膜深層和視網(wǎng)膜色素上皮發(fā)生多灶性病變，并伴有ERG振幅的降低。FBN2重組蛋白經(jīng)玻璃體內(nèi)處理后，視網(wǎng)膜中FBN2 mRNA和蛋白表達(dá)升高，同時(shí)視網(wǎng)膜病變也得到了改善。重組蛋白被認(rèn)為是治療遺傳性疾病的一種治療藥物，然而，由于其不能進(jìn)入靶細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，其臨床應(yīng)用受到限制。
本研究中玻璃體內(nèi)注射抗體有直接的幫助可到達(dá)視網(wǎng)膜，在臨床上和實(shí)驗(yàn)上治療眼病，可突破使用障礙。在此基礎(chǔ)上，本研究旨在探討FBN2重組蛋白對(duì)FBN2缺陷性視網(wǎng)膜病變的治療作用，為靶向干預(yù)基因缺陷性視網(wǎng)膜病變提供理論依據(jù)。
吉滿助力
本研究中所用AAV-sh-FBN2腺相關(guān)病毒由吉滿生物提供。 如想了解更多質(zhì)粒構(gòu)建,病毒包裝,穩(wěn)轉(zhuǎn)株構(gòu)建,敲除細(xì)胞株,報(bào)告基因檢測(cè)等相關(guān)服務(wù)。歡迎訪問吉滿生物官網(wǎng)：zxpdf.cn 免費(fèi)咨詢電話：400-627-9288
