小梁网祖细胞转录组图谱解析：揭示青光眼治疗新靶点与细胞再生机制

本研究通过RNA-Seq技术解析人小梁网(TM)祖细胞(TMPCs)的差异表达基因(DEGs)特征，发现SOX2、NOTCH1等干细胞标志物及MGP、CHI3L1等TM特异性基因在TMPCs中显著上调，并激活SUMOylation、STAT3等维持干细胞特性的关键通路。该研究为原发性开角型青光眼(POAG)的细胞替代治疗提供分子靶点，发表于《Stem Cell Reviews and Reports》。

　　

青光眼作为全球致盲的主要病因，其关键病理特征是小梁网(Trabecular Meshwork, TM)细胞的功能障碍和丢失。TM作为房水排出的主要通道，其细胞再生能力有限，而现有治疗仅能通过降低眼压延缓病程。近年来，研究发现TM中存在具有再生潜力的祖细胞(TMPCs)，但其分子特征和调控机制尚不明确。这一认知缺口严重阻碍了基于细胞疗法的青光眼治疗策略开发。

利物浦大学的研究团队通过高通量转录组分析，首次系统描绘了TMPCs的基因表达图谱。研究团队从3名无眼疾的捐献者中分离原代TM细胞(PTM)，体外诱导形成球状祖细胞(TMPCs)并分化为再生TM细胞(DTM)，结合RNA-Seq、Nanostring、免疫荧光和Western blot等多维技术，揭示了TMPCs特有的分子标签和调控网络。

研究采用Illumina NGS平台进行转录组测序，通过Tuxedo套件(Bowtie2/Tophat/Cufflinks)进行比对和差异分析，并利用IPA进行通路预测。实验验证阶段使用5名独立供体样本进行RT-qPCR，同时通过免疫荧光标记SOX2、MGP等关键蛋白，Western blot检测TAGLN、SPARC表达变化。

RNA-Seq揭示TMPCs特异性表达谱
主成分分析显示TMPCs与PTM/DTM细胞显著分离，鉴定出6396个差异基因。热图显示干细胞标志物SOX2和TM相关基因MGP在TMPCs中特异性高表达，而肌成纤维细胞标记物TAGLN显著下调。

关键通路激活特征
IPA分析发现TMPCs中SUMOylation通路显著激活，DAXX等蛋白可能维持干细胞多能性。STAT3通路通过调控JAK/STAT3-Notch信号轴促进神经前体细胞发育，这与TM的神经嵴起源理论吻合。

跨平台验证核心标记物
Nanostring与RNA-Seq共同验证142个TMPCs差异基因，包括MMP9、IGF1等节点基因。免疫荧光显示SOX2⁺细胞仅存在于球体，而MGP在球体边缘细胞富集，提示分化启动。Western blot证实MGP蛋白在TMPCs中表达量较PTM提高15倍(P<0.01)。

单细胞数据的生物学关联
研究团队将发现与近期单细胞研究对比，发现TMPCs高表达Schwann细胞标志物NGFR和PLP1，但不表达Schwalbe's line细胞特征基因CA3，提示其可能代表TM中独特的干细胞亚群。

该研究首次建立TMPCs的分子特征数据库，揭示其通过SUMOylation-STAT3轴维持干细胞特性的机制。发现MGP在TMPCs边缘细胞的梯度表达模式，为体外定向分化提供质量控制指标。研究提出的SOX2⁺/TAGLN^-免疫标记组合，为临床分离TMPCs奠定基础。这些发现不仅深化了对TM发育生物学的理解，更为开发靶向干细胞移植的青光眼疗法提供理论依据。值得注意的是，TMPCs中G1/S检查点通路的激活提示其在体可能处于静息状态，这对优化体外扩增策略具有重要指导价值。