糖尿病视网膜病变中玻璃体来源小细胞外囊泡的特征及其作为NLRP3炎症通路生物标志物的研究

本研究发现糖尿病视网膜病变（DR）患者玻璃体中的小细胞外囊泡（sEVs）浓度显著升高，且携带大量NLRP3炎症小体相关蛋白（如ASC、caspase-1、IL-1β），证实sEVs可反映视网膜炎症状态，并首次提出其可能来源于视网膜色素上皮细胞（RPE），为DR的早期诊断提供了新型分子标志物。

　　

Highlight

sEV concentration was increased in both DR post-mortem and vitrectomy samples

为评估死后与玻璃体切除样本中玻璃体细胞外囊泡（EVs）的差异，研究通过纳米颗粒追踪分析（NTA）检测了物理特性如EV尺寸与浓度。尺寸分布呈单峰模式，sEV尺寸偏向较小囊泡（图1A）。绝大多数sEVs处于100-150纳米范围，与文献报道一致，死后与玻璃体切除样本的平均尺寸分别为122纳米与130纳米（图1B）。值得注意的是，与对照组相比，DR死后样本的sEV浓度显著更高（p<0.05）（图1C）。类似地，DR玻璃体切除样本的sEV浓度也显著高于非糖尿病对照组（p<0.05）（图1D）。透射电子显微镜（TEM）图像显示sEVs具有典型的杯状形态与脂质双分子层结构（图1E）。这些结果表明，DR样本中sEV浓度升高可能反映了疾病相关的细胞活动增强。

Discussion

本研究初步旨在评估DR患者与无眼疾对照组玻璃体sEVs的物理特性差异，包括尺寸、浓度与形态。玻璃体sEVs尺寸呈现异质性，主要分布于100-150纳米范围，与文献中sEV尺寸一致（14）。组间平均尺寸无显著差异，但DR样本的sEV浓度显著高于对照组，表明sEV生成或释放可能在DR中被上调。这一发现与既往研究一致，即疾病状态可能改变sEV的释放（44）。值得注意的是，玻璃体切除样本的sEV浓度普遍高于死后样本，可能源于手术过程本身导致的细胞碎片增加（45）。然而，DR玻璃体切除样本的sEV浓度仍显著高于非糖尿病对照组，支持sEV浓度与DR相关的观点。

接下来，研究评估了sEVs是否携带NLRP3炎症小体相关蛋白。Western blot分析显示，DR样本的sEVs中NLRP3炎症小体标志物（包括NLRP3、ASC、caspase-1与IL-1β）的表达显著高于对照组。这些蛋白是NLRP3炎症小体激活的关键组分，其上调表明DR中炎症小体激活增强。这一发现与既往研究一致，即NLRP3炎症小体在DR发病机制中扮演核心角色（2,6,7）。此外，研究证明玻璃体sEVs含有视网膜色素上皮细胞（RPE）标志蛋白RPE-65，提示这些sEVs可能源自视网膜。这一发现具有重要意义，因为它将玻璃体sEVs与视网膜病理直接关联，支持其作为DR生物标志物的潜力。

本研究存在若干局限性。首先，样本量较小，尤其玻璃体切除样本，可能限制统计效力。其次，死后样本的保存与处理可能影响sEV的完整性，尽管研究显示死后与玻璃体切除样本的sEV特性相似。未来研究应扩大样本量，并探索sEVs在DR发病机制中的功能作用。

总之，本研究首次表征了DR患者玻璃体sEVs，证明其浓度升高且携带NLRP3炎症小体相关蛋白。此外，研究提供证据表明这些sEVs可能源自视网膜，支持其作为DR生物标志物的潜力。这些发现增进了对sEVs在慢性疾病中作用的理解，并提示其可能作为DR的可行生物标志物。