色素性视网膜炎可通过重编程糖代谢来治疗

操纵视网膜糖使用延长视网膜色素变性临床前模型的视锥细胞和视杆细胞存活

纽约,纽约(2016年11月14日)-哥伦比亚大学欧文医学中心(CUIMC)的研究人员已经证明,视力下降与一种形式的近视有关色素性视网膜炎(RP)可以通过重新编程视网膜中的感光细胞或光感受器的新陈代谢来显著减缓。的研究在小鼠身上进行的研究,代表了RP治疗的一种新方法,该疗法旨在纠正疾病的下游代谢畸变,而不是潜在的遗传缺陷。

研究结果今天发表在《临床调查杂志》的网站上。

研究负责人说:“尽管基因治疗在RP中显示出了希望,但67个基因的缺陷与这种疾病有关,每个基因缺陷都需要不同的治疗方法,这一事实使它变得复杂。曾鸿辉,医学博士,博士László Z. Bitó眼科、病理学和细胞生物学副教授,并在人类营养研究所。“我们的研究表明,在至少一种类型的RP中,精确的代谢重编程可以改善受影响的杆和锥的生存和功能。由于许多(如果不是大多数的话)形式的疾病都有相同的代谢误差,精确重编程可以被广泛应用于RP患者。”

RP是一种遗传性的视力丧失,是由基因缺陷引起的,该缺陷导致视杆细胞的分解和丧失,视杆细胞是视网膜上的光感受器,使周围视力和夜间视力得以实现。随着时间的推移,视杆细胞的退化会损害视锥细胞的功能,视锥细胞是一种感知颜色的光感受器。患有RP的人在童年时开始经历视力丧失,许多人在成年时失明。目前,RP还没有治愈或有效的治疗方法,全世界每4000人中就有1人患有此病。

杆状细胞是体内代谢最活跃的细胞之一。它们在黑暗时期特别活跃,燃烧葡萄糖释放能量。在早前曾博士和他的同事推断,RP中的视杆细胞会退化,部分原因是它们失去了在白天利用葡萄糖重建视杆细胞外段(光感受器的吸光部分)的能力。“我们假设,病变的杆状细胞可以通过重新编程糖代谢来挽救,”曾博士说。

曾博士在老鼠身上测试了这一假设Pde6这种基因会破坏杆状细胞的新陈代谢,导致类似rp的疾病。对小鼠进行了治疗,使它们的杆状细胞无法表达Sirt6这是一种抑制糖代谢的基因。

用视网膜电图检查光感受器显示,与未处理的对照组相比,小鼠有明显更大的杆和锥体健康指标。总的来说,接受治疗的小鼠的代谢组(生物体中发现的所有代谢物)已经积累了构建外节段所需的分子。此外,在接受治疗的小鼠中,杆状细胞和锥状细胞的存活时间都比对照组长。

虽然治疗显著延长了患病的杆状细胞和球果细胞的存活时间,但它并没有阻止它们最终的死亡。“我们的下一个挑战是找出如何扩大治疗效果Sirt6”曾博士说。

“虽然在老鼠身上使用的治疗方法不能直接应用于人类,但已有一些已知Sirt6根据来自爱荷华大学的贡献研究员Vinit B. Mahajan医学博士的说法,抑制剂可以用于临床应用。抑制剂包括一种叫做硫菌酰肽的酶阻滞剂,一种叫做槲皮素的常见植物色素,以及一种来自英国山楂树的物质牡荆素。

Tsang博士指出:“需要进一步的研究来探索这种令人兴奋的可能性,即精确代谢重编程可能用于治疗其他形式的RP和视网膜变性。”

视网膜变性的代谢性方法

内容:

这项研究的题目是,靶向sirtuin 6重编程代谢可减弱视网膜变性。其他贡献者包括张丽娟(CUIMC,爱德华·s·哈克尼斯眼科研究所和山西眼科医院,附位于中国太原杏花区的山西医科大学),杜建海(华盛顿大学,西雅图,华盛顿州),Sally Justus (CUIMC和爱德华·s·哈克尼斯眼科研究所),徐春伟(CUIMC和爱德华·s·哈克尼斯眼科研究所),Luis Bonet-Ponce(美国国立卫生研究院,贝塞斯达,MD),吴文轩(CUIMC和爱德华·s·哈克尼斯眼科研究所),蔡怡婷(CUIMC和爱德华·s·哈克尼斯眼科研究所),吴维普(CUIMC和爱德华·s·哈克尼斯眼科研究所),贾亚丁(陕西省眼科医院),Jimmy K. Duong (CUIMC),林楚生(CUIMC),王双(CUIMC), James B. Hurley(华盛顿大学)。

这项研究得到了美国国立卫生研究院(5 p30ey019007R01EY018213R01EY0246981 r01ey026682,R21AG050437)、国家癌症研究所中心(5 p30ca013696)、预防失明研究(RPB)医生-科学家奖、RPB、Tistou和Charlotte Kerstan基金会、纽约州Schneeweiss干细胞基金(C029572)、抗击失明基金会纽约区域研究中心赠款(C-NY05-0705-0312)、Jonas家庭基金和Gebroe家庭基金会的无限制资金。

作者声明没有利益冲突。

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哥伦比亚大学欧文医学中心在基础、临床前和临床研究方面提供国际领先地位;医学和保健科学教育;和病人护理。该医学中心培养未来的领导者,包括内科和外科医生学院、梅尔曼公共卫生学院、牙科医学院、护理学院、文理研究生院生物医学系以及联合研究中心和机构的许多医生、科学家、公共卫生专业人员、牙医和护士的奉献工作。哥伦比亚大学欧文医学中心是纽约市和纽约州最大的医学研究企业的所在地,也是东北部最大的医学实践教师之一。哥伦比亚大学欧文医学中心与其合作伙伴纽约长老会医院共用一个校园。欲了解更多信息,请访问cuimc.columbia.educolumbiadoctors.org

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