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综述:锌在眼部健康、视网膜生物学与疾病中的作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月21日 来源:Progress in Retinal and Eye Research 14.7
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本综述系统探讨了锌元素在视网膜(尤其是RPE/choroid复合体)中的关键作用,涵盖其代谢机制(如锌转运蛋白ZnT/ZIP家族)、稳态调控(如金属硫蛋白MTs)及与年龄相关性黄斑变性(AMD)等疾病的关联,为锌补充疗法提供分子理论基础。
成年人体内锌含量约为2-3克,主要分布于骨骼肌(60-86%)和骨骼(20-30%),视网膜/脉络膜复合体是锌浓度最高的眼部组织。锌在血浆中主要与白蛋白(~60%)、α2-巨球蛋白(~30%)和转铁蛋白(~10%)结合,游离锌含量极低。锌的吸收、运输和沉积受到精密调控,其作为数百种酶的必需辅因子,参与多种细胞功能。
锌是视网膜中最丰富的微量金属,其分布呈现层间异质性。RPE/脉络膜复合体富集最高浓度的锌,这一特征与视网膜色素上皮(RPE)的色素沉着功能密切相关。研究表明,锌的异常分布可能与年龄相关性黄斑变性(AMD)等病变相关。
锌稳态主要依赖24种跨膜蛋白调控:10种锌外排转运蛋白(ZnT1-10)和14种锌内流转运蛋白(ZIP1-14),分属SLC30和SLC39基因家族。这些转运蛋白在视网膜中的具体定位和功能尚不明确,但已知ZnT1、ZnT4、ZIP1、ZIP3和ZIP10等亚型在RPE中表达,参与锌离子的胞内分配和缓冲。
金属硫蛋白(MTs)是一类低分子量(6-7 kDa)的富含半胱氨酸的金属结合蛋白,通过形成金属-硫簇结构结合锌、铜等二价金属离子。MTs通过α和β结构域分别结合4个和3个金属离子,在锌缓冲、抗氧化和细胞保护中发挥核心作用。视网膜中MTs的表达与锌浓度和氧化应激状态密切相关。
锌缺乏可导致多种眼部病理改变,包括暗适应能力下降、视杆细胞功能异常和RPE色素紊乱。系统性锌缺乏疾病(如肠病性肢端皮炎)患者常伴随视网膜功能异常,锌补充治疗后症状可改善。临床研究表明,锌缺乏与AMD发病风险增加相关。
AMD发病存在种族偏向性,白种人患病率显著高于其他种族,推测与RPE色素沉着程度相关。锌参与黑色素合成调控,而RPE色素缺失(如白化病)会导致视网膜发育缺陷。实验证实锌补充可调节RPE色素沉积,可能通过影响金属离子分布参与色素相关病理过程。
肠道作为锌吸收的主要场所,其上皮再生依赖锌依赖性酶和信号蛋白。锌状态直接影响肠道形态和细胞组成,进而影响全身锌稳态。这一关联提示营养干预(如锌补充)可能通过改善肠道吸收功能间接促进视网膜健康。
锌在视网膜生理中扮演多面角色:既参与视觉信号处理、抗氧化防御和细胞稳态维持,又可能因交换态锌过量引发毒性。视网膜/RPE/脉络膜复合体通过MTs、谷胱甘肽、黑色素体和锌转运蛋白等多重缓冲系统精密调控锌浓度。未来研究需深入探索锌参与细胞分子事件的具体机制,优化锌补充策略在AMD等视网膜疾病防治中的应用。
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