应激诱导线粒体分裂致血-视网膜屏障破坏在神经退变中的作用机制及干预策略

本研究针对青光眼中血管渗漏和内皮细胞功能障碍的机制，通过揭示眼高压诱导的线粒体碎片化及其DRP1调控途径，开发了靶向内皮细胞的DRP1抑制和CLDN5基因增强疗法，成功恢复血-视网膜屏障功能并改善神经保护，为神经退行性疾病提供了新的治疗策略。

　　

在神经退行性疾病的研究领域中，血管渗漏和内皮细胞功能障碍一直是困扰科学家的核心问题。尤其在高眼压性青光眼这类疾病中，血-视网膜屏障的破坏与视网膜神经节细胞的进行性死亡密切相关，但其深层机制仍未完全阐明。线粒体作为细胞的能量工厂，其动态平衡对维持内皮细胞功能至关重要。过去的研究表明，线粒体分裂与融合的失衡可能参与多种病理过程，然而其在血-视网膜屏障调控中的作用，特别是在青光眼病理条件下的具体机制和干预策略，仍有待深入探索。

在这项发表于《Molecular Therapy》的研究中，研究人员聚焦于视网膜毛细血管内皮细胞在青光眼模型中的线粒体形态变化及其分子调控机制。他们发现，眼高压可诱导线粒体碎片化，并伴随氧化应激水平升高和超微结构损伤。通过分子生物学和细胞生物学分析，研究团队进一步揭示线粒体分裂关键调控蛋白——动力相关蛋白1（DRP1, dynamin-related protein 1）的过度激活是导致这一现象的核心原因。

为开展本研究，团队运用了多种关键技术：采用青光眼小鼠模型模拟眼高压病理状态；通过药理学手段和内皮细胞特异性基因递送（利用显性阴性DRP1突变体）干预线粒体分裂过程；利用分子表达分析、超微结构观察和屏障功能评估（如 Claudin-5 蛋白检测）分析细胞与组织变化；并通过视觉行为学测试评价功能恢复效果。

研究结果部分，作者通过以下系列实验得出重要结论：

“Ocular hypertension induces mitochondrial fragmentation in retinal capillary ECs.”

通过建立青光眼动物模型并结合电子显微镜观察，研究者证实高眼压会导致视网膜毛细血管内皮细胞中的线粒体显著碎片化，同时伴有氧化应激水平上升和线粒体结构损伤。

“DRP1 overactivation mediates mitochondrial fission in glaucomatous ECs.”

分子实验显示，在青光眼损伤过程中，DRP1的活化水平显著上升。通过特异性抑制DRP1活性或利用内皮细胞靶向基因递送系统表达显性阴性DRP1突变体，均可有效恢复线粒体体积，证明DRP1在线粒体分裂中的核心作用。

“DRP1 inhibition restores mitochondrial volume and tight junction integrity.”

药理抑制或遗传调控DRP1后，不仅线粒体形态得以改善，血管渗漏现象也显著减轻。研究人员进一步观察到紧密连接蛋白Claudin-5（CLDN5）的表达上调，提示血-视网膜屏障功能有所恢复。

“EC-targeted CLDN5 gene augmentation improves barrier function and neuroprotection.”

研究团队通过内皮细胞靶向的CLDN5基因增强策略，成功恢复了血-视网膜屏障完整性。该干预不仅促进了神经元存活，还改善了青光眼小鼠的光诱发视觉行为，表明增强CLDN5表达具有显著的神经保护效应。

结论与讨论部分指出，该项研究首次系统地揭示了应激条件下内皮细胞线粒体动力学紊乱血-视网膜屏障破坏神经退行性变的连锁机制，并证实DRP1是这一过程的关键分子靶点。研究不仅深化了对青光眼血管病理机制的理解，还通过基因增强和蛋白功能调控策略为干预血管渗漏和神经变性提供了新思路。更重要的是，该研究结果可能推广至其他涉及血管屏障破坏的神经退行性疾病，如阿尔茨海默病或多发性硬化，具有广泛的转化医学价值。