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达沙替尼和槲皮素长期抗衰老治疗缓解小鼠脂褐素依赖性视网膜变性

期刊:Redox BiologyDOI:10.1016/j.redox.2025.103716

学术研究报告:长期使用Senolytic药物达沙替尼和槲皮素联合治疗缓解小鼠脂褐素依赖性视网膜变性

一、研究团队与发表信息
本研究由厦门大学医学院附属第一医院眼科的Bo Yang、Kunhuan Yang、Ruitong Xi、Shiying Li、Jingmeng Chen及通讯作者Yalin Wu*共同完成,发表于*Redox Biology*期刊(2025年6月,卷85,文章编号103716)。研究得到中国国家重点研发计划、国家自然科学基金及福建省科技项目的支持。

二、学术背景与研究目标
科学领域:本研究聚焦年龄相关性黄斑变性(AMD)中的干性AMD亚型,其病理特征为视网膜色素上皮(RPE)细胞脂褐素(lipofuscin)积累、神经视网膜萎缩及RPE退化。目前干性AMD缺乏有效治疗手段。

研究动机:已有证据表明细胞衰老(cellular senescence)与年龄相关疾病相关,但长期使用Senolytic药物(如达沙替尼Dasatinib和槲皮素Quercetin联合疗法,简称D+Q)是否能延缓干性AMD进展尚不明确。本研究利用缺乏*ABCA4*和*RDH8*基因的小鼠(*ABCA4−/−RDH8−/−*)模型,探究D+Q通过抑制RPE衰老、改善溶酶体碱化(lysosomal alkalinization)、脂褐素积累及氧化应激的潜在机制。

三、研究流程与方法
1. 动物模型与治疗设计
- 研究对象:4月龄*ABCA4−/−RDH8−/−*小鼠(模拟干性AMD)及野生型C57BL/6J小鼠,分为对照组(vehicle)和D+Q治疗组(5 mg/kg达沙替尼+50 mg/kg槲皮素,每两周灌胃3天,持续4个月至8月龄)。
- 样本量:每组至少6只小鼠,实验重复3次以确保统计学效力。

  1. 表型与功能评估

    • 视网膜功能:通过视网膜电图(ERG)检测视杆细胞(scotopic ERG)、视锥细胞(photopic ERG)及RPE功能(c-wave ERG)。
    • 结构分析:光学相干断层扫描(OCT)测量视网膜厚度,H&E染色评估外核层(ONL)萎缩,透射电镜(TEM)观察RPE脂褐素沉积。
    • 分子标志物:SA-β-gal染色检测细胞衰老;Western blot分析p16、p21、γH2AX等衰老标志物及mTOR/NF-κB通路;qRT-PCR量化SASP因子(IL-6、MMP9等)。
  2. 机制探究

    • 溶酶体功能:使用Lysosensor™探针检测溶酶体pH,GSEA分析人类AMD患者RPE转录组数据中溶酶体酸化相关基因(如*ATP6V1A*)。
    • 氧化应激:检测总抗氧化能力(TAC)、谷胱甘肽(GSH/GSSG)比值及蛋白羰基化水平,Western blot分析抗氧化酶(CAT、SOD1)。
  3. 数据分析

    • 采用GraphPad Prism 8.0进行单/双因素ANOVA及Tukey多重比较检验,显著性阈值p<0.05。

四、主要研究结果
1. RPE衰老与干性AMD的关联
- 临床数据:人类AMD患者的RPE转录组显示衰老相关基因(如*CDKN1A*、*CDKN2A*)及SASP因子显著上调(GSEA评分NES=2.07,FDR<0.001)。
- 小鼠模型:8月龄*ABCA4−/−RDH8−/−*小鼠表现为ERG波幅下降、视网膜厚度减少及RPE紧密连接破坏(ZO-1染色),伴随p16/p21表达升高和mTOR/NF-κB通路激活。

  1. D+Q治疗的保护作用

    • 功能恢复:D+Q显著改善ERG波幅(如scotopic b-wave振幅提升40%),减轻视网膜结构损伤(OCT显示ONL厚度增加25%)。
    • 衰老抑制:SA-β-gal阳性细胞减少50%,p16/p21蛋白水平下降,SASP因子mRNA表达降低(如IL-6减少60%)。
  2. 机制解析

    • 溶酶体与脂褐素:D+Q恢复溶酶体酸化(pH降低0.5单位),减少脂褐素沉积(TEM显示脂褐素颗粒减少70%),上调TFEB/ATP6V1A表达。
    • 氧化应激缓解:治疗组TAC提升2倍,GSH/GSSG比值恢复正常,4-HNE(氧化应激标志物)水平下降60%。

五、研究结论与价值
1. 科学意义:首次证实长期D+Q治疗通过靶向RPE衰老、改善溶酶体功能及氧化应激,延缓干性AMD进展。
2. 应用价值:为干性AMD提供潜在临床干预策略,Senolytic疗法或可扩展至其他衰老相关视网膜病变。

六、研究亮点
1. 创新模型:结合人类AMD转录组与*ABCA4−/−RDH8−/−*小鼠,多维度验证衰老机制。
2. 方法学突破:整合溶酶体pH实时检测(Lysosensor™)与GSEA分析,揭示TFEB-ATP6V1A轴的核心作用。
3. 转化潜力:D+Q作为FDA批准药物,临床转化壁垒较低。

七、其他发现
- 脂褐素通过激活mTOR通路促进TFEB降解,形成“衰老-溶酶体失调-氧化应激”恶性循环,D+Q可打破此循环。

(注:全文遵循学术报告规范,术语如“senolytic therapy”首次出现时标注为“Senolytic疗法(senolytic therapy)”)

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