编辑推荐：
研究人员为明确视网膜色素上皮（RPE）细胞在增殖性玻璃体视网膜病变（PVR）中的作用，构建小鼠模型，发现其分子特征与人类相似，为相关研究提供新方向。
增殖性玻璃体视网膜病变（PVR）是一种令人头疼的眼部疾病，它常发生在大约 5 - 10% 的视网膜脱离病例中，是导致视网膜脱离手术失败的 “罪魁祸首”，会引起视网膜反复脱离，让患者视力严重受损甚至失明。然而，目前人们对 PVR 的发病机制了解并不透彻。大家都知道，PVR 的发生往往和眼部受到创伤、进行手术有关，可这些损伤究竟是如何一步步引发 PVR 的，却不清楚。在 PVR 发病过程中，视网膜上会形成纤维组织，就像一层 “捣乱” 的膜，不断收缩，牵拉视网膜，造成脱离。而这层膜的形成涉及多种细胞，其中视网膜色素上皮（RPE）细胞被认为是关键 “嫌疑人”，但它具体是怎么参与其中的，还存在很多疑问。而且现有的 PVR 动物模型，要么是往动物眼睛里植入外源细胞，这和人类 PVR 的真实发病过程相差甚远；要么模型构建方法存在各种缺陷，没办法很好地模拟人类疾病。所以，为了搞清楚 PVR 的发病机制，开发更有效的治疗方法，研究人员迫切需要一个可靠的动物模型。
美国路易斯维尔大学医学院的研究人员勇挑重担，开展了一项意义重大的研究。他们利用 dispase 处理损伤视网膜，成功构建了 RPE 标记的 PVR 小鼠模型。通过一系列实验，研究人员发现，在这个小鼠模型中，RPE 细胞会从原本的位置脱离，穿过视网膜，在视网膜表面形成类似 PVR 的膜。而且，这些 RPE 细胞在这个过程中发生了上皮 - 间质转化（EMT），获得了成肌纤维细胞的特性。更重要的是，研究人员通过基因表达谱分析发现，小鼠 PVR 模型视网膜的基因表达谱和人类 PVR 视网膜的基因表达谱非常相似。这意味着这个小鼠模型不仅在组织学和细胞层面，而且在分子层面都能很好地模拟人类 PVR，为深入研究 PVR 的分子机制和开发新的治疗药物提供了有力工具。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员在开展这项研究时，用到了几种主要关键技术方法。首先是构建 RPE 标记小鼠，通过将 CAG-STOPf/f-tdTomato 小鼠与 BEST1-Cre 小鼠杂交，获得能稳定表达红色荧光蛋白 tdTomato 的 RPE 谱系示踪小鼠，方便追踪 RPE 细胞。其次是建立小鼠 PVR 模型，给 8 周龄小鼠玻璃体腔内注射 dispase，或用钝针刮擦视网膜，或两种方法结合来诱导 PVR。然后是利用免疫组化技术，检测细胞标记物，判断细胞类型和状态。还有通过 RNA 提取和实时定量 PCR、微阵列分析，研究基因表达变化情况 。
下面来看具体的研究结果：
- RPE 细胞参与 PVR 发展：研究人员收集了 14 例患者的视网膜前膜（ERM）样本，发现多数样本有色素沉着，且含有 RPE65 阳性细胞，同时也有少量 GS 阳性或 GFAP 阳性细胞。这表明 RPE 细胞参与了 PVR 患者 ERM 的形成。进一步对 ERM 样本进行 qPCR 分析，发现与正常 RPE 组织相比，ERM 中的 RPE 细胞失去了一些上皮细胞特性相关基因的表达，如 EGF、CDH1 和 DCT，同时获得了间充质细胞特性相关基因的表达，如 FGF、CDH2 和 COL1A2，还重新获得了增殖能力，这一系列分子变化都表明 RPE 细胞发生了 EMT，推动了 PVR 的发展。
- 建立小鼠 PVR 模型：研究人员尝试了多种方法诱导小鼠产生 PVR 样表型。结果发现，给 C57BL/6 小鼠玻璃体腔内注射 0.6U/mL dispase，7 周后 100% 的小鼠出现 PVR 样表型；而单独对视网膜进行 “按摩” 处理，却没有诱导出 PVR。将 dispase 处理和视网膜 “按摩” 相结合，反而对 PVR 的诱导产生了负面影响。在 BALB/c 小鼠中进行同样的实验，也得到了类似的结果，这证明 dispase 处理能有效诱导小鼠产生 PVR 样表型，而 “按摩” 则没有积极作用，甚至有负面效果。此外，研究人员还发现，给小鼠注射 dasatinib（一种 ATP 竞争性蛋白酪氨酸激酶抑制剂），可以抑制 dispase 诱导的小鼠 PVR 样表型发展。
- RPE 谱系示踪小鼠的特性：通过杂交获得的 RPE 谱系示踪 CAG-tdTomato 小鼠，其 RPE 细胞在体内和体外都能稳定表达红色荧光蛋白 tdTomato。在体外培养过程中，虽然 RPE 细胞随着传代发生了 EMT，形态从有色素的上皮细胞变成了无色素的成纤维细胞样细胞，但红色荧光依然持续存在，这说明该小鼠模型是稳定且可行的，能用于追踪 RPE 细胞。
- RPE 细胞的迁移和变化：对注射 dispase 后的小鼠眼睛进行观察，发现 RPE 细胞从 RPE 层脱离，部分重新附着在视网膜外侧形成单细胞膜，还有部分穿过神经视网膜形成视网膜内带。当这些 RPE 细胞附着在视网膜表面时，开始表达成肌纤维细胞标记物 SMAα，这表明它们可能发生了 EMT，获得了成肌纤维细胞的特性。
- 小鼠 PVR 模型与人类 PVR 的相似性：研究人员对比了人类 PVR 视网膜和正常视网膜的基因表达谱，发现 PVR 视网膜中 RPE、神经视网膜、血管内皮等相关基因表达下调，而细胞迁移和免疫细胞浸润相关基因表达上调。对小鼠 PVR 模型视网膜进行 qPCR 分析，得到了与人类相似的基因表达模式，这进一步证实了小鼠 PVR 模型在分子层面与人类 PVR 视网膜相似。
在研究结论和讨论部分，该小鼠 PVR 模型在多个层面与人类 PVR 相似，是研究 PVR 分子机制和开发药物的理想模型。不过，这个模型也有局限性，比如无法追踪细胞外基质（ECM）的来源。而且，虽然研究发现 RPE 细胞在 PVR 中发生了迁移和 EMT，但具体是什么触发 RPE 细胞表达成肌纤维细胞标记物并导致视网膜收缩，还需要进一步探索。总体而言，这项研究为 PVR 的研究开辟了新道路，让人们对 PVR 的发病机制有了更深入的理解，为未来开发更有效的治疗方法奠定了坚实基础。相信在这个研究的基础上，未来会有更多针对 PVR 的研究取得突破，为广大患者带来新的希望。
