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布鲁赫膜硫酸乙酰肝素在年龄相关性黄斑变性早期阶段对脂蛋白滞留的关键作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月15日 来源:Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4
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这篇研究揭示了硫酸乙酰肝素(HS)在年龄相关性黄斑变性(AMD)早期和中期阶段中通过滞留脂蛋白样颗粒驱动玻璃膜疣(drusen)形成的分子机制。通过人源组织分析、扫描电镜(SEM)和石英晶体微天平(QCM)技术,首次证实HS是布鲁赫膜(BrM)脂蛋白沉积的核心介质,且非抗凝肝素可竞争性解离脂蛋白,为靶向清除早期AMD病灶提供了全新治疗策略。
布鲁赫膜硫酸乙酰肝素调控脂蛋白滞留的机制突破
糖胺聚糖分析揭示AMD布鲁赫膜的HS异常
通过对人源死后组织的糖胺聚糖(GAG)还原同位素标记(GRIL)和液相色谱-质谱(LC/MS)分析,研究发现早期和中期AMD患者的黄斑区布鲁赫膜(BrM)中硫酸乙酰肝素(HS)含量较正常对照组增加近两倍(335 ng vs 528 ng,P<0.05),且高度硫酸化的HS二糖(如三硫酸化D2S6)显著富集。值得注意的是,HS链的摩尔百分比未改变,提示HS总量增加而非结构改变是AMD的特征。免疫组化显示,HS蛋白聚糖包裹玻璃膜疣,而N-硫酸化HS(10E4抗体标记)在疣体下方减少,暗示局部HS代谢异常可能参与病灶形成。
扫描电镜捕捉脂蛋白-HS空间互作
采用钌红染色的扫描电镜(SEM)技术,首次可视化AMD布鲁赫膜中HS与脂蛋白样颗粒的拓扑关系。这些直径均一的球形颗粒(形态类似血浆脂蛋白)密集聚集于HS染色区域的前端(视网膜色素上皮侧),覆盖率在HS邻近区域(Zone 1)达峰值。更引人注目的是,玻璃膜疣内的颗粒呈现相似分布模式,强烈提示HS作为“分子锚点”介导脂蛋白在BrM的初始滞留,进而触发后续聚集和氧化损伤。
肝素可解离BrM中的载脂蛋白A1颗粒
通过快速蛋白液相色谱(FPLC)分析肝素洗脱的BrM脂蛋白,发现两个特征峰:第一个峰为游离胆固醇(无载脂蛋白),第二个峰则富含酯化胆固醇和载脂蛋白A1(ApoA1),证实高密度脂蛋白(HDL)是BrM滞留的主要脂蛋白类别。免疫印迹进一步显示,ApoB100(低密度脂蛋白标志物)检出率低于ApoA1,这与动脉粥样硬化中低密度脂蛋白(LDL)主导的病理形成鲜明对比。
QCM技术验证HS依赖性结合机制
创新性采用石英晶体微天平(QCM)生物传感器,将人BrM固定于金芯片并量化HDL结合动力学。结果显示HDL与BrM的亲和力高达195 nM,而肝素酶预处理使结合完全消失,直接证明HS是HDL结合的必要条件。更关键的是,非抗凝肝素变体(如缺失3-O-硫酸基的HS09)同样有效阻断结合,规避了传统肝素的出血风险,为临床转化铺平道路。
从病理机制到治疗启示
该研究构建了AMD早期“HS-脂蛋白滞留-玻璃膜疣形成”的完整链条,其机制与动脉粥样硬化中GAG滞留LDL的经典理论既相似又具组织特异性:AMD以HDL滞留为主,且缺乏巨噬细胞清除途径,导致细胞外沉积持续累积。针对HS的药物干预(如工程化肝素衍生物)既可预防脂蛋白沉积,又能清除现有病灶,在视力丧失前阻断疾病进程。未来研究需进一步解析BrM中HS合成的调控网络及脂蛋白的确切来源——究竟是RPE分泌还是血浆渗透,这将决定系统治疗(如调节HDL代谢)与局部治疗的优先策略。
(注:全文严格基于原文实验数据,未添加非文献支持的推测或结论)
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