青光眼治疗新突破：I 类 PI3K 激活小梁网细胞拉伸诱导自噬的关键机制

为探究眼压（IOP）稳态调节机制，研究人员发现 I 类 PI3K 和 INPP4A/B 介导小梁网细胞拉伸诱导自噬，为青光眼治疗提供新靶点。

　　青光眼，这个悄然潜伏的 “视力杀手”，正无情地夺走无数人的光明，成为全球不可逆失明的首要病因。而眼压升高，恰似打开这一灾难之门的 “钥匙”，是青光眼发生发展的关键危险因素。正常情况下，眼内房水（AH）的产生与通过小梁网（TM）/ 施莱姆管（SC）外流途径的排出维持着精妙的平衡，从而确保眼压稳定。然而，一旦这一平衡被打破，房水排出受阻，眼压便会如脱缰野马般升高，进而引发青光眼。

在房水流出的 “通道” 中，TM 和 SC 细胞时刻承受着机械力的 “洗礼”，比如因眼压日常波动产生的拉伸力，以及房水流动带来的剪切力。这些细胞如同训练有素的 “卫士”，能够感知并对这些机械应力做出反应，维持眼压的稳态。此前研究发现，自噬的激活就是细胞应对机械应力的一种适应性反应，而原发性纤毛（PC）则是感知拉伸和剪切应力、诱导自噬的关键 “传感器” 。不过，PC 依赖的拉伸诱导自噬的上游信号通路究竟如何运作，依旧是一个未解之谜。

为了揭开这层神秘的面纱，来自杜克大学眼科中心（Duke Eye Center）等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Cellular and Molecular Life Sciences》上，为青光眼的治疗开辟了新的方向。

研究人员在探索过程中，运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面，他们精心分离并培养人原发性小梁网（HTM）细胞，这些细胞成为后续研究的 “主角”。为模拟体内的机械应力环境，研究人员利用计算机控制和真空操作的 Flexcell? FX - 5000?张力系统，对 HTM 细胞施加周期性机械拉伸（CMS）。同时，他们通过转染或转导 siRNA、质粒、腺病毒等手段，巧妙地调控相关基因的表达水平。此外，蛋白质免疫印迹（WB）技术被用于检测蛋白质的表达变化，免疫细胞化学染色则助力观察蛋白的定位情况，这些技术共同为研究的推进提供了有力支持。

下面，让我们一同深入了解研究人员的重要发现。

1. I 类 PI3K 在 CMS 诱导的 TM 细胞自噬中起关键作用：研究人员首先对 PI3K 家族成员在 TM 细胞中的表达情况展开分析，通过已发表的单细胞 RNA 测序数据库，他们发现 PI3K 的 5 种催化亚基在 TM 细胞中显著表达，其中包括 I 类 PI3K 的 PIK3CA、PIK3CB、PIK3CD，II 类 PI3K 的 PIK3C2A 以及 III 类 PI3K 的 PIK3C3。为了探究 I 类 PI3K 是否参与介导机械拉伸诱导的自噬，研究人员使用 PIK - 75 抑制 I 类 PI3K 活性，结果发现高浓度的 PIK - 75 能够显著降低 CMS 诱导的 LC3 II 水平升高，并且通过 siRNA 对 I 类 PI3K 的催化亚基进行单基因或三基因敲低实验，进一步证实了 I 类 PI3K 在促进自噬体形成、调节 CMS 诱导的自噬中发挥着关键作用。
2. PIK3C2A 介导的 PI (3) P 形成对 HTM 细胞中 CMS 诱导的自噬无显著影响：PI (3) P 的形成是自噬起始的关键步骤。以往研究认为，III 类 PI3K 是产生自噬体生物发生所需 PI (3) P 的主要激酶，但近期有研究表明，II 类 PI3K（PIK3C2A）在某些情况下也可能参与其中。为了探究 II 类和 III 类 PI3K 在 TM 细胞拉伸诱导自噬中的作用，研究人员沉默 PIK3C2A 的表达，并给予外源性 PI (3) P 处理，同时敲低 III 类 PI3K（PIK3C3）的表达，结果发现它们均对 CMS 诱导的自噬激活无显著影响，这表明在 TM 细胞中，II 类和 III 类 PI3K 并非拉伸诱导自噬的主要参与者。
3. PIK3CA 定位于 PC，且在 CMS 作用下从 PC 解离：研究人员聚焦于在 TM 细胞中表达丰富的 I 类 PI3K（PIK3CA、PIK3CB 和 PIK3D），通过共免疫染色实验，他们惊喜地发现 PIK3CA 与 PC 存在强烈的共定位现象，而 PIK3CB 和 PIK3CD 则无明显共定位。更为有趣的是，当细胞受到 CMS 作用时，PIK3CA 在 PC 上的强度水平显著降低，这意味着 PIK3CA 在 PC 上的定位可能与机械拉伸存在密切关联。
4. I 类 PI3K 和 INPP4 对 HTM 细胞中 CMS 诱导的自噬至关重要：研究人员进一步探究 I 类 PI3K 和 PI 磷酸酶产生的 PI (3) P 是否参与 CMS 诱导的自噬。他们敲低 I 类 PI3K 的表达，发现 PC 上的 PI (3) P 水平显著下降，这表明 I 类 PI3K 参与了睫状 PI (3) P 的产生。同时，利用 AKT - PH - GFP 生物传感器，研究人员发现 CMS 能够使细胞内 AKT - PH - GFP 阳性囊泡数量显著增加，且这些囊泡部分与网格蛋白重链（CLTC）共定位。通过对 SHIP1/2 和 INPP4A/B 进行双基因敲低实验，研究人员发现敲低 INPP4A/B 能够显著降低 CMS 诱导的 LC3 II 水平升高，这表明 I 类 PI3K 与 INPP4 磷酸酶协同作用，在 CMS 诱导的自噬中发挥着直接作用。

综合来看，研究人员首次揭示了 PIK3CA - INPP4A/B 在机械应力激活自噬中的作用，以及 PIK3CA 在 PC 上的定位。这一发现加深了我们对眼压稳态调节分子机制的理解，为青光眼的治疗提供了潜在的新靶点。不过，I 类 PI3K 如何被机械力激活，以及它们如何精确调节自噬降解等问题，仍有待进一步研究。未来，对这些机制的深入探索，有望为青光眼的治疗带来新的突破，让更多患者重见光明。