2-氧戊二酸载体（Slc25a11）的缺乏会促进视网膜色素上皮（RPE）向间充质细胞的转化，并加重新生血管性年龄相关性黄斑变性的视网膜下纤维化

《Aging Cell》：Deficiency of 2-Oxoglutarate Carrier (Slc25a11) Drives RPE Epithelial-to-Mesenchymal Transition and Exacerbates Subretinal Fibrosis in Neovascular Age-Related Macular Degeneration

亚视网膜纤维化是新生血管性年龄相关性黄斑变性（nAMD）导致视力丧失的主要因素，上皮-间质转化（EMT）是RPE细胞向成纤维细胞转化的关键步骤。本研究发现，氧化戊二酸载体（OGC）通过调控线粒体代谢和GSH运输影响RPE细胞EMT。OGC抑制加重TGF-β2诱导的EMT、细胞增殖和迁移，同时导致线粒体功能紊乱（mtGSH降低、mtROS升高）。OGC过表达则逆转这些效应。动物模型显示，OGC基因敲除小鼠的亚视网膜纤维化程度显著增加，且与PI3K/AKT信号通路激活相关。结论：OGC是nAMD中纤维化进展的重要调控因子，可能成为治疗靶点。

　　在眼科疾病中，年龄相关性黄斑变性（AMD）是导致老年人严重视力丧失的主要原因。随着人口老龄化，预计到2040年，全球将有超过2.88亿人受到AMD的影响（Wong等，2014）。AMD分为干性和湿性两种类型，其中湿性AMD（nAMD）涉及视网膜下新生血管的形成，这些新生血管的渗漏会导致视力严重受损（Ambati和Fowler，2012）。尽管抗血管内皮生长因子（anti-VEGF）疗法显著改善了nAMD的治疗效果，但仍有近一半的患者在治疗后仍面临视力下降的风险，其中一个重要原因是视网膜下纤维化（subretinal fibrosis）的出现（Daniel等，2014）。因此，探索导致视网膜下纤维化的分子机制，并寻找潜在的治疗靶点，对于改善nAMD患者的预后具有重要意义。

视网膜色素上皮（RPE）细胞在nAMD的病理过程中扮演了关键角色。这些细胞在疾病晚期可能失去其特征性的上皮表型，转化为具有间质表型的细胞，这一过程被称为上皮-间质转化（EMT）（Hirasawa等，2011；Ishikawa等，2016；Shu等，2020）。EMT在视网膜下纤维化的发展中是一个关键步骤，它不仅促进了细胞的迁移和增殖，还参与了纤维组织的形成。然而，目前对EMT与线粒体功能之间的代谢和分子联系仍不明确。因此，本研究旨在探讨氧化戊二酸载体（OGC，Slc25a11）在RPE细胞EMT和线粒体功能中的作用，以期为视网膜下纤维化的治疗提供新的思路。

OGC是一种阴离子转运蛋白，主要参与线粒体膜两侧的代谢物质交换，如将2-氧戊二酸（2-oxoglutarate）与二羧酸（如苹果酸）进行交换，同时它还负责将谷胱甘肽（GSH）从细胞质运输到线粒体基质中（Jang等，2021；Lash，2006；Putt等，2012；Ta等，2022；Wilkins等，2013；Zhong等，2008）。在人类RPE细胞中，OGC的定位已被证实，其抑制会导致线粒体GSH水平下降，从而影响线粒体功能并增加细胞凋亡（Wang等，2019）。此外，越来越多的证据表明，线粒体功能障碍在AMD的发病机制中起着重要作用（Brown等，2019；Kaarniranta等，2020），但OGC在调节线粒体功能及促进RPE细胞EMT中的具体作用尚未完全阐明。因此，本研究通过体外和体内模型，系统地分析了OGC在RPE细胞EMT过程中的作用，以及其与线粒体代谢和GSH运输之间的关系。

在实验设计方面，研究采用了OGC基因敲除（OGC+/?）小鼠作为模型，以评估OGC在视网膜下纤维化中的作用。小鼠在激光诱导的视网膜下纤维化模型中表现出显著的纤维化增加，这表明OGC的缺乏可能加剧了纤维化的发生。在体外实验中，通过基因沉默或过表达OGC，结合TGF-β2的处理，进一步验证了OGC对EMT的影响。结果表明，OGC的沉默促进了EMT标志物（如α-SMA、胶原蛋白I、纤维连接蛋白和Slug）的表达，而抑制E-cadherin，同时，OGC的过表达则显著抑制了TGF-β2诱导的EMT、细胞增殖和迁移。这说明OGC在调控RPE细胞EMT过程中起着至关重要的作用。

为了更全面地评估视网膜下纤维化的发生情况，研究还采用了多种影像学技术，包括荧光素血管造影（FFA）、光学相干断层扫描（OCT）和视网膜组织切片分析。这些方法揭示了OGC+/?小鼠在激光处理后，视网膜下纤维化面积显著增加，而线粒体GSH（mtGSH）水平下降，表明线粒体功能受损可能与纤维化的发展密切相关。此外，研究还发现，TGF-β2的处理进一步加剧了线粒体功能障碍，包括线粒体膜电位（MMP）的下降和线粒体活性氧（mtROS）的增加，这可能与EMT的激活有关。

在机制研究方面，研究发现OGC的缺乏通过上调pSmad2/3促进EMT，并依赖于PI3K/AKT信号通路的激活。同时，OGC的缺失还导致了细胞增殖和迁移的增加，这一现象在抑制Slug后得到缓解，表明Slug是OGC调控EMT的重要下游因子。此外，线粒体GSH的减少可能破坏了细胞的氧化还原平衡，从而进一步促进了EMT和纤维化。这些结果表明，OGC在维持线粒体功能和抑制EMT中发挥着双重作用，既通过调节GSH的运输，又通过影响代谢过程。

在讨论部分，研究指出，尽管OGC+/?小鼠在基础状态下未表现出明显的视网膜异常或纤维化，但这并不意味着没有潜在的细胞应激或功能障碍。随着年龄增长，视网膜下纤维化的慢性病理特征可能与OGC的缺乏相关，因为持续的氧化应激和炎症环境可能促进纤维组织的形成。此外，研究还强调，OGC在其他组织（如心脏、肝脏和大脑）中也具有重要作用，包括参与代谢调节、细胞凋亡和线粒体形态变化。因此，OGC不仅是视网膜疾病的重要调控因子，还可能在其他与线粒体功能障碍相关的疾病中发挥关键作用。

尽管本研究提供了重要的见解，但仍存在一些局限性。例如，OGC可能在其他视网膜或脉络膜细胞中也发挥作用，但这些细胞类型未被纳入研究范围。此外，研究主要关注了线粒体GSH的变化，而忽略了其他线粒体抗氧化剂（如MnSOD、硫氧还蛋白、谷氧还蛋白和过氧化氢酶）的作用。因此，未来的研究可以进一步探索这些因素在视网膜下纤维化中的潜在贡献。

综上所述，OGC在RPE细胞的EMT和视网膜下纤维化中发挥着重要作用。其缺乏不仅加剧了纤维化的形成，还通过激活Smad2/3和PI3K/AKT信号通路促进了EMT的发生。线粒体氧化应激和功能障碍可能是这一过程的关键驱动因素。因此，调控OGC表达可能成为一种新的治疗策略，以减少nAMD患者的视网膜下纤维化。通过增强OGC的表达或激活其相关转运途径，有望改善线粒体功能，从而抑制EMT并减缓纤维化进程。未来的研究可以进一步探索OGC在其他相关疾病中的作用，并评估其在临床中的应用潜力。