视网膜神经节细胞在缺血/再灌注损伤中的差异性mTOR活性调控机制及其神经保护意义

本研究针对视网膜缺血/再灌注（I/R）损伤中不同类型视网膜神经节细胞（RGCs）的差异性易损性，通过小鼠双侧颈总动脉结扎模型，首次揭示了内源性光敏性RGCs（ipRGCs）通过维持高mTOR活性抵抗损伤的分子机制。研究人员发现雷帕霉素通过差异调控总RGCs（激活mTOR）和ipRGCs（维持mTOR）的活性，分别在明暗条件下实现神经保护作用，为青光眼等视网膜血管性疾病的靶向治疗提供了新思路。

　　

视网膜缺血/再灌注损伤是青光眼、糖尿病视网膜病变等致盲性眼病的共同病理过程，其中视网膜神经节细胞（RGCs）的选择性丢失尤为突出。令人困惑的是，占RGCs总数不足5%的内源性光敏性RGCs（ipRGCs）却展现出惊人的损伤抵抗能力，这种"同组织不同命运"的现象长期缺乏分子层面的解释。兰州大学的研究团队在《Communications Biology》发表的研究，首次揭示了哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）活性的细胞类型特异性调控，正是解开这一谜题的关键钥匙。

研究人员采用双侧颈总动脉结扎（BCAL）建立标准化视网膜I/R小鼠模型，通过光学相干断层扫描血管成像（OCTA）动态监测血管变化，结合免疫荧光染色、药理学干预和视觉悬崖行为学测试等多学科技术。研究发现：缺血3天后视网膜浅层血管密度下降32%，伴随总RGCs丢失33%，而ipRGCs仅损失22%。磷酸化S6核糖体蛋白（pS6）检测显示，ipRGCs的mTOR活性基线水平是普通RGCs的2.1倍，且在损伤后仍保持高位。

Inhomogeneous effects of I/R on different retinal layers
OCTA显示I/R后7天内视网膜神经纤维层（NFL）+神经节细胞层（GCL）的明亮血管密度下降最显著（p<0.001），而视网膜厚度无显著变化。IB4染色证实浅层血管网密度在再灌注3天时急剧降低，与RGCs丢失高峰期同步。

Retina ganglion cell loss after I/R
空间分布分析发现外周区RGCs丢失较中央区更严重（p<0.01）。引人注目的是，ipRGCs在背侧视网膜的密度直到再灌注7天才出现显著下降（21.7%），显著低于总RGCs的32.9%损失（p<0.01）。Brn3a⁺
RGCs的严重丢失（约33%）证实非ipRGCs群体是主要易损群体。

Higher mTOR activity in ipRGCs compared with total RGCs
pS6免疫荧光揭示ipRGCs中mTOR活性持续高表达：再灌注3天时，49.5±9.1个/mm²
的ipRGCs表达pS6，占该群体总数的71.6%，而普通RGCs中仅15.3%细胞呈现pS6阳性（p<0.001）。

Rapamycin promotes mTOR activation in RGCs
雷帕霉素（2 mg/kg隔日腹腔注射）产生"双刃剑"效应：整体视网膜pS6表达降低69.4%（p<0.01），但RGCs内pS6⁺
细胞密度反升高2.6倍（p<0.001）。这种选择性激活使总RGCs存活率提高28%（p<0.05），并通过视觉悬崖实验证实功能改善（p<0.01）。

Light-dependent neuroprotection
暗适应条件下，雷帕霉素对总RGCs的保护作用消失，却显著提升ipRGCs存活率（背侧视网膜增加34%，p<0.05）。表明光信号通过差异调控mTOR通路参与神经保护。

该研究建立了视网膜神经元亚型mTOR活性调控与缺血耐受性的直接关联，突破性地发现：① ipRGCs通过组成性高mTOR活性获得先天抗损伤能力；② 雷帕霉素通过"抑制胶质细胞-激活神经元"的mTOR差异化调控实现神经保护；③ 光环境可编程化调节药物疗效。这些发现为开发时空调控的精准神经保护策略提供了理论框架，尤其对青光眼等慢性视网膜病变的临床治疗具有转化价值。研究揭示的神经元亚型特异性应激响应机制，也为理解中枢神经系统缺血性疾病的异质性损伤提供了新视角。