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在小鼠中发现青光眼的新病因后,科学家正致力于开发一种纳米纤维滴眼液,以期在未来某天治愈该疾病。青光眼是在美国致盲的主要病因,由于该病的病因学基础被知之甚少,所以该病疗法也很少见。
在青光眼中,眼压来自眼前房中眼液的排泄不良,这会毁坏视网膜神经节细胞,并最终破坏视神经。眼睛就变得像一个由于管道阻塞而不能排水的浴缸。受阻塞或有缺陷的导管,被称为“巩膜静脉窦(Schlemm’s canal)”,是对眼液排泄必要的淋巴系统的一部分。
这项新研究鉴别得到生产“排泄”导管的分子构建模块,提供了必要化学工具来修复眼睛管道并恢复其正常排泄。到目前为止,由缺乏或有缺陷巩膜静脉窦所引起的青光眼的分子基础尚不明确。该研究发表于《临床研究杂志》(Journal of Clinical Investigation)。
培植新“管道”
“这是迈向理解青光眼病因的一大步。该病已“窃走”全世界6000万人的视力。”美国西北大学医学院肾病学家暨该论文主要作者Susan Quaggin说,“这给予我们开发新疗法一个立足点。”
“我们现在的目标是培植新‘管道’或导管来治愈该病,”Quaggin说。
这些发现是基于由Quaggin和其博士生Ben Thomson开发的新小鼠模型的,该模型也是首个青光眼的动物模型。Quaggin预期这些动物发现与人类青光眼也相关。
Quaggin和其同事正在致力于开发一种纳米纤维滴眼液,以激活受阻塞导管的再生长。
“我们正在开发一种高效力多肽纳米结构,该结构具有同时与很多受体相互作用的能力,”化学,材料科学和工程,及医学教授Samuel Stupp说,“这将放大对有效疗法所必需的信号路径。该纳米结构也可被设计具有必要的半衰期以使效力达到最优化。”
“想象一下我们可在任何青光眼病人中培植更大的巩膜静脉窦以降低眼压,”Quaggin说,“那就是我们开发这种新滴眼液所希望看到的。”
青光眼的小鼠模型
这项新研究鉴别出了一种关键化学信号路径,该路径负责巩膜静脉窦的健康功能及其生长和发育所需物质的生产。
该路径需要相当于可打开锁与钥匙的化学等价物,锁是一种称为“Tie2”的物质,钥匙是一种称为“血管生成素(angiopoietin)”的生长因子。研究人员已发现,如果钥匙(血管生成素)或锁(Tie2)中哪怕只有一种缺失,则它们就不能生产巩膜静脉窦,并将引起青光眼。
这两种物质对于解开巩膜静脉窦生产细胞内的这种级联放大反应路径是必要的。“我们真正抓住了这种关键路径,“Quaggin说,“现在我们认识到这两种物质就是青光眼形成的关键因素,但以前我们并不知晓。”
这种锁与钥匙可能也参与了人类青光眼的形成,Quaggin表示。“小鼠模型与我们在青光眼病人中所看到的很相似。”她说。
这种青光眼的动物模型现在可使科学家研究相应疗法及该病的发生方式。“现在我们可以理解升高的眼压是如何导致视神经中神经元的损坏的。”Quaggin说。
参考资料:
1、研究资助:该研究是由美国国家眼科研究所/国家卫生研究所,加拿大卫生研究所,及泰瑞·福克斯基金会所支持的。
2、文章来源:美国西北大学
3、参考文献:
BR Thomson, S Heinen, M Jeansson, et al. A lymphatic defect causes ocular hypertension and glaucoma in mice, J Clin Invest, 2014 Sep 9. doi: 10.1172/JCI77162.