哌甲酯(MPH)在生理与炎症条件下对视网膜氧化应激和线粒体功能的双重调控机制

本研究揭示了哌甲酯(MPH)通过NOX2/PI3K/AKT/DRP1通路在生理条件下触发视网膜氧化应激和线粒体功能障碍，而在炎症环境中发挥保护作用。团队结合原代视网膜神经细胞培养和ADHD动物模型(SHR)，证实MPH的"双刃剑"效应：治疗剂量可改善ADHD相关炎症和线粒体异常，但滥用会导致健康视网膜损伤。该发现为MPH的精准应用提供了重要依据。

　　

在当今社会，哌甲酯(MPH)作为治疗注意力缺陷多动障碍(ADHD)的一线药物被广泛使用，但其作为"聪明药"的滥用现象也日益严重。虽然MPH对大脑的影响已有较多研究，但作为中枢神经系统延伸的视网膜却长期被忽视。值得注意的是，ADHD患者常伴随视觉异常，而视网膜与大脑具有相同的胚胎起源和相似的病理机制。更令人担忧的是，长期使用MPH的儿童和青少年，其视网膜可能面临未知风险。

针对这一科学盲区，葡萄牙科英布拉大学(University of Coimbra)药理学与实验治疗学研究所的研究团队在《Neuropharmacology》发表重要成果。研究人员通过原代视网膜神经细胞培养和自发性高血压大鼠(SHR)模型，结合 Seahorse 线粒体能量代谢分析、电子显微镜和钙成像等技术，首次系统揭示了MPH通过NOX2/PI3K/AKT/DRP1信号通路调控视网膜氧化应激和线粒体功能的分子机制。

关键技术包括：原代视网膜神经细胞培养用于模拟生理/炎症环境；JC-1和TMRM探针检测线粒体膜电位(MMP)；Seahorse XFe96分析仪测定氧消耗率(OCR)和细胞外酸化率(ECAR)；透射电镜观察线粒体超微结构；Western blot分析NOX2、p-AKT和p-DRP1蛋白表达；DHE荧光染色定量视网膜超氧化物水平。

3.1 MPH通过NOX2诱导视网膜氧化应激

研究发现0.1 mM MPH通过激活NOX2显著增加视网膜细胞活性氧(ROS)水平，该效应可被NOX2抑制剂GSK2795039完全阻断。Western blot证实MPH通过NOX2依赖方式激活AKT Ser473和DRP1 Ser616磷酸化。

3.2 MPH诱导线粒体动力学异常

透射电镜显示MPH导致线粒体碎片化和嵴结构破坏。定量分析表明线粒体数量减少40%，球形度增加2倍，分支端点减少60%。JC-1检测显示MPH使线粒体膜电位降低42%，该效应被PI3K抑制剂Ly244002和DRP1抑制剂Mdivi-1逆转。Seahorse分析揭示MPH使最大呼吸能力下降35%，但通过增强糖酵解维持ATP水平。

3.3 MPH在炎症环境中的保护作用

在LPS诱导的炎症模型中，MPH显著降低氧化应激标志物CellROX荧光强度50%，恢复超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性。钙成像显示MPH可阻止LPS引起的细胞内钙离子浓度升高140%。

3.4 MPH改善炎症性线粒体损伤

MPH修复了LPS导致的线粒体结构异常，使线粒体数量恢复至对照组的85%。OCR检测表明MPH使LPS抑制的ATP关联呼吸恢复65%，质子漏减少40%。

3.5 MPH在ADHD模型中的双重效应

在SHR大鼠(ADHD模型)中，MPH治疗使视网膜外层核状层(ONL)的超氧化物水平降低55%，NOX2蛋白表达恢复正常。相反，在对照WKY大鼠中，MPH使ONL氧化应激增加2倍，线粒体应激标记Hsp60在视网膜外网状层(OPL)减少60%。

这项研究首次阐明MPH对视网膜作用的"环境依赖性"机制：在生理状态下通过NOX2/PI3K/AKT/DRP1通路诱发氧化应激和线粒体损伤；而在ADHD相关的炎症环境中，却能增强抗氧化防御、改善线粒体功能。这一发现不仅为MPH治疗ADHD的视网膜保护作用提供理论依据，更警示了其作为认知增强剂滥用可能导致视网膜损伤的风险。研究创新性地将视网膜作为中枢神经系统药物作用的"观察窗"，为神经精神疾病的机制研究和药物评估开辟了新视角。