维生素B6/B9/B12与胆碱通过调控一碳代谢通路在青光眼中发挥神经保护作用

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Cell Reports Medicine 11.7

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  这篇研究揭示了青光眼中一碳代谢(one-carbon metabolism)功能障碍与视网膜神经节细胞(RGCs)退化的关联。通过动物模型和人类遗传学分析,发现维生素B6、B9、B12和胆碱的联合补充能独立于眼压(IOP)提供神经保护,为青光眼治疗提供了新靶点。

  

引言

青光眼作为全球不可逆性失明的主因,其特征是视网膜神经节细胞(RGCs)的功能障碍和死亡。尽管降低眼压(IOP)是当前唯一证实有效的治疗策略,但部分患者即使眼压正常仍会进展。近年研究发现,青光眼早期视网膜和视神经已出现代谢异常,尤其是能量代谢和一碳代谢紊乱。其中,同型半胱氨酸(homocysteine)的升高作为早期代谢标志物,提示一碳代谢通路可能成为神经保护的新靶点。

结果

同型半胱氨酸对青光眼进展的有限影响

实验显示,玻璃体内注射生理浓度(15 μM)的同型半胱氨酸仅轻微加重RGCs死亡(6%),而超生理浓度(500 μM)才显著诱导退化。孟德尔随机化分析44,147人队列发现,血清同型半胱氨酸水平与原发性开角型青光眼(POAG)、视神经结构参数无显著关联。UKGTS临床试验的二次分析进一步证实,血清同型半胱氨酸与青光眼患者视野进展速率无关。

一碳代谢的早期失调

在啮齿类模型中,视神经和视网膜的甲硫氨酸循环(methionine cycle)和转硫途径(transsulfuration pathway)相关基因(如CbsMtr)表达显著下调。人类POAG患者诱导多能干细胞(iPSCs)分化的RGCs中,一碳代谢基因(SRMMTHFD2L)同样异常,提示跨物种保守的代谢缺陷。

维生素干预的神经保护效应

补充维生素B6、B9、B12和胆碱后:

  • 急性模型中RGCs死亡减少38%,慢性模型完全阻止退化;
  • 电生理检测显示RGC特异性功能(pSTR振幅)显著保留;
  • 视神经轴突完整性标志物(SMI31)损失减轻,但炎症标记物(CD68)未改善。

讨论

研究首次系统论证了一碳代谢失调在青光眼中的作用机制。维生素组合通过提供辅因子(B12作为甲基钴胺素)和甲基供体前体(胆碱生成甜菜碱),恢复甲硫氨酸循环和谷胱甘肽合成,从而抵抗氧化应激和线粒体功能障碍。尽管人群数据分析未显示明确关联,但动物实验的强保护效应支持其临床转化潜力,尤其适用于对眼压控制不佳的患者。

研究局限性

需更大规模队列验证维生素摄入与青光眼的关系,且尚未明确神经保护是否直接通过纠正一碳代谢实现。未来需探索RGC特异性基因敲除模型及代谢组学动态变化。

(注:全文严格依据原文数据归纳,未添加非文献支持结论)

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