单羧酸转运蛋白7在大鼠视网膜周细胞和毛细血管内皮细胞牛磺酸外排转运中的关键作用及机制研究

本研究聚焦于视网膜中牛磺酸动态平衡的关键调控机制，针对单羧酸转运蛋白7（MCT7/SLC16A6）在视网膜细胞中的功能未知问题，通过免疫组化、基因沉默和放射性同位素示踪技术，首次证实MCT7在视网膜毛细血管内皮细胞和周细胞中介导牛磺酸外排转运，揭示了其与牛磺酸转运蛋白（TauT）协同维持视网膜牛磺酸稳态的重要作用，为视网膜疾病的治疗提供了新靶点。

　　

在视觉系统的精密结构中，视网膜维持着令人惊叹的生理功能，而牛磺酸作为其中含量最丰富的氨基酸之一，扮演着不可或缺的角色。这种含硫氨基酸不仅参与渗透调节、神经传递和线粒体功能维护，更具有显著的神经保护作用。视网膜中牛磺酸浓度远高于血浆水平，但其生物合成限速酶——半胱亚磺酸脱羧酶（CSD）的活性却相对较低，这表明视网膜高度依赖转运蛋白从血液中摄取牛磺酸。研究表明，牛磺酸缺乏会导致光诱导的视网膜损伤加剧、小胶质细胞激活、氧化应激和视网膜厚度减少，而补充牛磺酸则能对抗高眼压、高血糖、缺氧和视网膜变性等病理状况。

然而，牛磺酸在视网膜中的动态平衡机制尚未完全阐明。虽然先前研究已经发现牛磺酸转运蛋白（TauT/SLC6A6）负责视网膜毛细血管内皮细胞的牛磺酸摄取，但牛磺酸从这些细胞流出的机制仍然是个谜。近年来，单羧酸转运蛋白7（MCT7/SLC16A6）作为一种新型的促进性牛磺酸转运蛋白受到关注，它表现出低亲和力和促进扩散的特性，与TauT的钠离子和氯离子依赖性高亲和力转运特征形成鲜明对比。研究人员推测MCT7可能在视网膜牛磺酸外排中发挥重要作用，这一假设在脑微血管内皮细胞中已得到初步验证。

为了深入探索MCT7在视网膜中的表达和功能，研究人员开展了一项系统性的研究，论文发表在《Microvascular Research》上。研究团队采用多种技术方法：首先通过制备豚鼠多克隆抗体 targeting 大鼠MCT7的208-220氨基酸片段，利用免疫印迹和免疫荧光技术检测蛋白表达和定位；使用永生化大鼠视网膜周细胞（TR-rPCT1）和毛细血管内皮细胞（TR-iBRB2）模型；采用[3H]牛磺酸转运实验分析 influx 和 efflux 特性；通过siRNA基因沉默技术敲低MCT7表达并评估其对牛磺酸转运的影响。

研究结果方面，通过免疫组化分析发现，MCT7蛋白表达遍布整个视网膜层，在分离的视网膜毛细血管中，MCT7表达于视网膜周细胞和毛细血管内皮细胞。在TR-rPCT1细胞中，[3H]牛磺酸内流转运表现出温度、浓度依赖性（K_m = 11.2 μM）以及细胞外Na⁺和Cl^?依赖性，并被TauT底物抑制，表明牛磺酸内流转运主要依赖TauT而非MCT7。

最重要的发现来自基因沉默实验：MCT7 siRNA处理显著降低了TR-rPCT1和TR-iBRB2细胞中MCT7的表达，并使[3H]牛磺酸外排分别减少19%，明确证明MCT7参与牛磺酸外排转运过程。这表明在视网膜周细胞和毛细血管内皮细胞中，TauT负责牛磺酸摄取，而MCT7负责牛磺酸外排，两者协同工作维持细胞内牛磺酸稳态。

研究结论表明，MCT7在视网膜周细胞和毛细血管内皮细胞中作为牛磺酸外排转运蛋白发挥功能。这一发现不仅完善了人们对视网膜牛磺酸动力学机制的理解，更重要的是揭示了MCT7可能通过两种机制保护视网膜功能：一方面，在毛细血管内皮细胞中，MCT7可能将摄取的牛磺酸转运至视网膜组织，确保足够的牛磺酸供应；另一方面，在周细胞中，MCT7可能通过释放细胞内牛磺酸参与渗透调节，防止细胞肿胀和死亡，这对维持血-视网膜屏障完整性至关重要。

此外，考虑到MCT7还能转运酮体（已知对视网膜变性具有保护作用），该转运蛋白可能在对抗视网膜退行性疾病中发挥更广泛的作用。这些发现为开发针对视网膜疾病的新治疗策略提供了重要的分子靶点，未来研究将进一步探索MCT7在视网膜病理条件下的调节机制及其治疗潜力。