Hmga2通过PI3K/AKT信号通路调控Müller细胞自噬影响视网膜缺血后神经炎症和功能修复的机制研究

本研究通过单细胞转录组测序（snRNA-seq）发现视网膜缺血（RI）后Müller细胞中高迁移率族蛋白A2（Hmga2）表达显著上调，并首次揭示其通过直接结合磷酸肌醇3-激酶（PI3K）调控自噬通路，进而影响神经炎症和视网膜功能。研究者构建了Müller细胞膜包裹的脂质体纳米颗粒（siRNA-Hmga2@LMM），通过玻璃体注射显著改善RI模型视网膜功能，为视网膜缺血性疾病提供了新型治疗靶点和递送策略。

　　

视网膜缺血模型与单细胞图谱解析

研究采用大脑中动脉闭塞（MCAO）诱导视网膜缺血（RI）模型，通过激光散斑对比成像和视网膜振荡电位（OPs）验证模型成功。单细胞核RNA测序（snRNA-seq）分析鉴定出18种视网膜细胞类型，发现RI后Müller细胞比例增加3.6倍。进一步亚群分析揭示一个新型Hmga2^high Müller细胞亚群（亚群1），其基因集变异分析（GSVA）显示与炎症反应和细胞死亡密切相关。RNA速率和拟时序分析表明，该亚群可能由静息态Müller细胞分化而来。

Hmga2调控视网膜功能的机制验证

构建Müller细胞特异性Hmga2条件敲除（Hmga2^flox/flox+AAV-shH10-Cre）小鼠，发现敲除后闪光视觉诱发电位（FVEP）P2波振幅提升33.6%，视网膜神经节细胞（RGC）凋亡减少58.5%。体外氧糖剥夺（OGD）模型证实，Hmga2敲除的Müller细胞条件培养基可降低RGC凋亡相关蛋白cleaved-PARP和Bax表达，提升细胞活力28.7%。细胞因子芯片检测发现OGD后Müller细胞分泌TNF-α、IL-1β等6种炎症因子，而Hmga2敲除使这些因子水平下降40-65%。

PI3K/AKT-自噬轴的作用机制

分子对接显示Hmga2与PI3K结合自由能达-82.46 kcal·mol^-1，共免疫沉淀（co-IP）和免疫荧光（IF）证实两者直接互作。体内实验发现Hmga2敲除使Müller细胞LC3B⁺比例增加2.1倍，自噬标志蛋白LC3B-II/I比值和Beclin1表达显著上调。体外透射电镜（TEM）观察到Hmga2敲除组自噬体数量增加，腺病毒mRFP-GFP-LC3示踪显示自噬流增强。使用PI3K抑制剂LY294002可逆转这些效应，证实Hmga2通过占据PI3K磷酸化位点抑制下游自噬通路。

靶向纳米递送系统的治疗应用

研发的siRNA-Hmga2@LMM纳米颗粒粒径157.07±10.62 nm，包封率83.12%。玻璃体注射后，治疗组视网膜厚度较缺血组增加5.3%，RGC凋亡减少62.3%，FVEP振幅提升73.1%。机制上，该纳米系统通过Müller细胞膜表面蛋白介导的靶向作用，实现siRNA高效递送，且体外细胞毒性实验显示生物安全性良好。

研究意义与临床转化前景

该研究首次阐明Hmga2-PI3K互作调控Müller细胞自噬在RI中的核心作用，突破性发现Max转录因子是Hmga2的上游调控分子。创新的膜融合纳米载体技术为视网膜疾病靶向治疗提供新思路，尤其适用于中央视网膜动脉阻塞（CRAO）等急重症。未来需解决跨物种剂量转换、纳米材料长期安全性等问题，但本研究已为临床转化奠定重要理论基础。