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为探究 PLTP 对糖尿病视网膜病变（DR）血管功能障碍的作用及机制，研究人员以高糖培养的人视网膜微血管内皮细胞（HRMECs）和链脲佐菌素处理小鼠为模型，发现 DR 中 PLTP DNA 高甲基化致其表达下降，DNMT3B 为关键酶，PLTP 通过 AKT/GSK3β 通路调控血管功能。该研究为 DR 治疗提供新方向。
糖尿病视网膜病变（DR）作为糖尿病主要的微血管并发症之一，严重威胁人类视力健康。随着糖尿病发病率的攀升，DR 的防治成为亟待解决的医学难题。目前，针对 DR 血管病变的有效治疗手段有限，深入探究其发病机制、寻找新的治疗靶点至关重要。在此背景下，上海交通大学医学院附属同仁医院等机构的研究人员开展了相关研究，旨在揭示磷脂转运蛋白（PLTP）在 DR 血管功能障碍中的作用及机制，该研究成果发表在《Clinical Epigenetics》。
研究人员采用高糖（HG）培养的人视网膜微血管内皮细胞（HRMECs）和链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病小鼠作为 DR 模型，运用了甲基化特异性 PCR（MS-PCR）、转录组测序、单细胞测序、双荧光素酶报告实验、免疫共沉淀（co-IP）等技术。其中，单细胞测序用于分析 PLTP 在视网膜细胞中的分布，甲基化特异性 PCR 检测基因启动子区甲基化水平，转录组测序筛选差异表达基因及相关通路，双荧光素酶报告实验验证 DNMT3B 与 PLTP 启动子的结合，免疫共沉淀探究 PLTP 与 AKT、GSK3β 的相互作用。
1. PLTP 启动子 DNA 高甲基化与 DR 相关
通过对 DR 小鼠视网膜的 RRBS 和转录组测序分析，发现 PLTP 是异常甲基化基因之一。MS-PCR 显示 DR 小鼠视网膜及 HG 处理的 HRMECs 中 PLTP 启动子甲基化水平升高，其 mRNA 和蛋白表达降低，且 PLTP 主要表达于视网膜血管内皮细胞，提示 PLTP 启动子高甲基化可能通过抑制其表达参与 DR 血管病变。
2. PLTP 调控血管内皮细胞功能
在体外实验中，HG 处理导致 HRMECs 中 PLTP 甲基化增加、表达减少，细胞迁移和管形成能力增强，炎症因子 IL-1β 和 IL-18 水平升高。而 PLTP 过表达可逆转 HG 诱导的内皮细胞功能异常，表明 PLTP 对维持血管内皮细胞正常功能至关重要，其表达异常参与 DR 血管功能障碍。
3. DNMT3B 是 PLTP 异常甲基化的关键酶
对 DNA 甲基转移酶（DNMTs）和 TET 酶的分析显示，DR 模型中 DNMT1 和 DNMT3B 表达增加。敲低实验表明，DNMT3B 敲低可显著降低 PLTP 启动子甲基化水平，恢复其 mRNA 和蛋白表达，并逆转 HG 诱导的内皮细胞迁移和管形成能力增强，双荧光素酶报告实验证实 DNMT3B 与 PLTP 启动子结合，确认 DNMT3B 是介导 PLTP 高甲基化的关键酶。
4. AKT/GSK3β 是 PLTP 的关键下游通路
转录组测序及功能分析显示，PI3K/AKT/GSK3β 信号通路与 PLTP 密切相关。co-IP 证实 PLTP 与 AKT、GSK3β 相互作用，WB 分析表明 PLTP 敲低或 HG 处理可降低 p-AKT/AKT 和 p-GSK3β/GSK3β 比值，而 PLTP 过表达可逆转这一变化，DR 小鼠视网膜中也观察到类似结果。GSK3β 抑制剂实验进一步表明，PLTP 通过调控 AKT/GSK3β 通路影响内皮细胞功能。
研究结论表明，PLTP 通过调控 HRMECs 的增殖、迁移和管形成，参与维持血管功能，其机制与 AKT/GSK3β 信号通路相关。在 HG 环境下，DNMT3B 表达增加导致 PLTP 启动子 DNA 高甲基化，下调 PLTP 表达，进而引发 DR 血管功能障碍。该研究首次揭示了 PLTP 的 DNA 甲基化在 DR 中的作用及机制，为 DR 的发病机制提供了新见解，有望为 DR 的治疗提供以 PLTP、DNMT3B 或 AKT/GSK3β 通路为靶点的新策略，为临床干预 DR 血管病变开辟了新方向。
