《Journal of Molecular Pathology》：Diabetic Retinopathy Therapeutics: Bridging Conventional Approaches and Gene Therapy with Focus on TXNIP-Targeted Interventions
糖尿病视网膜病变（DR）是一种进行性视网膜疾病，是全球范围内视力损伤的主要原因，影响数百万人的生计。其发病机制由慢性高血糖诱导的神经元和微血管损伤驱动，导致毛细血管闭塞、血管通透性增加，并最终形成脆弱的异常新生血管。这些变化标志着从非增殖性糖尿病视网膜病变（NPDR）向增殖性糖尿病视网膜病变（PDR）的进展。糖尿病黄斑水肿（DME）以血-视网膜屏障破坏和黄斑区液体积聚为特征，进一步加重视力丧失。本综述从整合视角阐述了DR的细胞和分子机制，强调血管和神经胶质对视网膜病理的贡献。当前的治疗方法，包括抗VEGF药物和糖皮质激素，仅能缓解症状，但受限于需要重复给药和患者反应差异。新出现的证据表明，硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）是疾病进展的关键介质之一。在高血糖应激下，TXNIP表达显著上调，诱导氧化损伤、炎症和神经元凋亡，加剧神经血管功能障碍。研究人员探讨了潜在的治疗策略，如基因治疗、TXNIP靶向分子干预以及干细胞治疗方法，旨在实现疾病机制的长期调节。因此，本文试图全面阐述DR的病理生理学，并创新性地提出改善长期视觉预后的新策略。
1. 引言
糖尿病视网膜病变（DR）由长期高血糖水平引起，损害视网膜血管。这种损害导致血管渗漏、出血或阻塞，损害视网膜功能，并可能导致视力丧失。该疾病从非增殖性糖尿病视网膜病变（NPDR）进展到增殖性糖尿病视网膜病变（PDR），此时形成异常新生血管，可能引起糖尿病黄斑水肿（DME）伴中央视网膜肿胀[1,2]。
研究人员首先概述了视网膜的结构和功能方面，随后阐述了糖尿病中慢性高血糖引起的病理生理变化。本综述随后评估了当前的治疗方法，包括激光光凝、抗VEGF药物和糖皮质激素，并深入探讨了新兴的干预措施，如基因和干细胞治疗。本综述进一步对DR进行了全面阐述，重点分析了驱动其进展的分子和细胞机制，特别是糖尿病在包括视网膜在内的细胞中高度诱导的蛋白——硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）在介导氧化应激、炎症和神经血管功能障碍中的潜在作用。通过药物治疗、基因治疗或两者结合靶向TXNIP，可能为糖尿病眼病的长期治疗提供一种潜在方法。此外，还讨论了各种治疗方式的比较评估、转化挑战以及未来治疗方向，以提供DR管理领域不断发展的全景视角。
本综述强调硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）是连接糖尿病视网膜病变中氧化应激、炎症和神经血管功能障碍的关键调节因子，突出其在疾病发病机制中的核心作用，以及作为下一代干预治疗靶点的潜力。
1.1. 糖尿病视网膜病变的病理生理学
DR由高血糖诱导的氧化应激、炎症和晚期糖基化终末产物（AGEs）驱动，导致毛细血管功能障碍、血-视网膜屏障（BRB）破坏，以及从NPDR向PDR的进展[3]。图1描绘了驱动疾病进展的部分分子机制。
早期DR通常无症状，但亚临床神经退行性变和微血管损伤已经发生。研究表明，神经胶质功能障碍可能先于明显的血管异常，包括神经元细胞死亡、视网膜炎症和胶质细胞活化[4]。由内皮细胞与毛细血管周围细胞（周细胞）之间的紧密连接形成的内层血-视网膜屏障（iBRB）尤其脆弱。在毛细血管破裂之前，即可观察到血管中周细胞的早期丢失（无细胞毛细血管）。这种破裂导致血浆渗漏、视网膜水肿，并最终导致糖尿病黄斑水肿（DME），这是DR中视力丧失的主要原因[5,6]。
1.2. 硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）在DR中的作用
最近的研究强调，硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）可能是DR发病机制中的关键调节因子。在高血糖应激下，TXNIP表达显著上调，导致抗氧化剂硫氧还蛋白（Trx）受到抑制，从而促进细胞氧化应激、炎症和视网膜神经元凋亡[7,8]。TXNIP结合并抑制硫氧还蛋白（细胞质/细胞核中的Trx1；线粒体中的Trx2），在高血糖条件下促进氧化应激、线粒体功能障碍和视网膜细胞死亡。在糖尿病动物模型中，阻断或通过siRNA抑制TXNIP可预防早期视网膜异常，包括神经元细胞死亡、胶质细胞活化和炎症。因此，TXNIP-Trx及其还原酶TrxR轴破坏了视网膜细胞功能，包括Müller胶质细胞、视网膜色素上皮（RPE）细胞、周细胞和内皮细胞，并损害了BRB的完整性[9]。这可能是加速疾病进展的原因。升高的TXNIP水平导致线粒体功能障碍、内质网（ER）应激以及异常的自噬/线粒体自噬通量，这些对视网膜细胞存活和视觉功能至关重要。如前所述，靶向TXNIP的治疗策略，如小干扰RNA（siRNA）和基因治疗技术，已显示出减少氧化应激和保护视网膜结构的潜力[10,11]。对BRB动力学、神经血管耦合以及TXNIP介导机制的全面理解为治疗干预提供了新的途径[11,12]。研究人员将在本文后续部分进一步描述这种方法。
2. 糖尿病视网膜病变的不同治疗方法
目前，DR通过多种治疗策略进行治疗。激光光凝（第2.1节）通过光热凝固预防新生血管形成，但存在视野缺损和视网膜损伤的风险。抗VEGF抑制剂（第2.2节）可有效减少血管生成和血管渗漏，但需要频繁注射，并伴有相关的全身风险。糖皮质激素（第2.3节）可控制炎症，作用持久，注射次数较少，但长期使用会引起不良反应，包括白内障和眼压升高。这些局限性推动了对再生和基因治疗方法的探索（第2.4、2.5和2.6节）。
2.1. 激光光凝
激光光凝仍然是糖尿病视网膜病变（DR）的基础治疗方法，通过视网膜层的光热凝固来减轻缺血诱导的VEGF产生和新生血管形成[13,14]。模式扫描激光（PASCAL）和导航激光系统（NAVILAS）等先进技术提高了治疗精度、安全性和患者舒适度，同时减少了手术时间和视野缺损[1,15,16,17]。微脉冲激光治疗在改善糖尿病黄斑水肿（DME）的视力和降低视网膜厚度方面显示出与传统激光相当的效果[18]。
尽管有这些益处，激光治疗仍可能导致视野缺损、对比敏感度降低、黄斑水肿和视网膜损伤，从而促使了抗VEGF治疗等药物干预措施的发展[17]。
2.2. 抗VEGF药物
抗VEGF治疗通过靶向VEGF驱动的血管生成和血管通透性，代表了DR管理的一项重大进展。四种主要药物——贝伐珠单抗、雷珠单抗、阿柏西普和培加他尼——在改善DME和增殖性DR的视力方面显示出疗效[19,20,21,22]。阿柏西普具有优越的VEGF结合亲和力，在PANORAMA试验中针对NPDR显示出显著获益[23,24,25,26,27,28]。然而，这些药物眼内半衰期短，需要频繁注射（每1-2个月一次），增加了治疗负担、成本和眼部感染及全身事件（如血栓栓塞并发症）的风险[29,30,31,32,33,34]。这些缺点凸显了对辅助或替代治疗策略的需求。
2.3. 糖皮质激素
糖皮质激素通过下调巨噬细胞衍生因子和内皮粘附分子，发挥强效的抗炎和抗血管生成作用[35,36,37]。玻璃体内注射曲安奈德以及缓释植入物，如氟轻松醋酸酯（Iluvien
?）和地塞米松（Ozurdex
?），可提供更持久的治疗益处，且注射次数更少[38,39,40,41,42,43,44,45]。尽管有这些优势，但长期使用糖皮质激素与不良反应相关，如白内障、眼压升高、视网膜脱离和眼内炎[46,47]。这些局限性加速了对DR管理中再生和基因治疗策略的兴趣。
2.4. 干细胞治疗
由于干细胞的再生潜力，其治疗退行性眼病（如糖尿病视网膜病变）正在积极研究中[48,49]。DR涉及视网膜细胞的选择性丢失，特别是周细胞和内皮细胞，因此基于干细胞的再生是一种有前景的策略[50]。各种干细胞类型——包括间充质干细胞（MSCs）、胚胎干细胞（ESCs）、诱导多能干细胞（iPSCs）和造血干细胞——已在临床前DR模型中显示出疗效，同时针对疾病进展的血管功能障碍和神经退行性方面[48,49,51]。
脂肪干细胞（ASCs）在早期DR中显示出前景。在大鼠模型中，玻璃体内注射ASCs改善了光感受器的视网膜电图（ERG）反应，减少了血管渗漏，并抑制了细胞凋亡[52,53]。ASCs可分化为周细胞样细胞，恢复血管结构，并增强内层血-视网膜屏障（iBRB）的稳定性。ASCs通过旁分泌神经营养因子（碱性成纤维细胞生长因子、神经生长因子、脑源性神经营养因子、胶质细胞源性神经营养因子）发挥治疗作用，减少氧化应激并防止视网膜神经节细胞丢失。然而，在高血糖糖尿病环境中，长期存活仍具有挑战性，存在去分化和活性受损的风险。安全性问题包括免疫排斥、致瘤性、内界膜迁移受限以及长期数据不足，因此在采用前需要进行严格的临床前测试和临床监测。
它们减少氧化应激，升高神经营养因子（碱性成纤维细胞生长因子、神经生长因子、脑源性神经营养因子、胶质细胞源性神经营养因子等），并防止视网膜神经节细胞丢失[48,49]。此外，ASCs分泌抗炎和营养细胞因子，并能耐受高血糖诱导的代谢应激。ASCs通过升高神经营养因子（碱性成纤维细胞生长因子、神经生长因子、脑源性神经营养因子、胶质细胞源性神经营养因子）和防止视网膜神经节细胞丢失，同时减少氧化应激，维持神经元功能和细胞存活[50,54]。
大多数玻璃体内递送的干细胞跨内界膜（ILM）迁移并直接穿透视网膜层的能力有限。治疗效果主要归因于旁分泌释放的神经保护因子扩散穿过ILM，而非直接的细胞整合。未来的策略可能包括酶解ILM或视网膜下递送，但这需要进一步研究并带来额外的手术风险。
加州大学戴维斯分校的一项I期试验证实了玻璃体内CD34
+干细胞的安全性和可行性，视力改善且无严重副作用[55]。然而，挑战仍然存在，包括DR的炎症微环境损害干细胞功能[53]以及视网膜祖细胞[56]的能力有限，需要干细胞工程和支持策略的进一步进展。额外的安全性问题包括同种异体干细胞的免疫排斥以及不受控制的增殖或分化可能导致的致瘤性。需要长期研究来确定玻璃体内干细胞是否会发生肿瘤转化或形成异位组织，这强调了在广泛应用治疗前进行严格临床前安全性测试和长期临床监测的重要性。这些挑战已将注意力转向基因治疗，后者提供了持续分子矫正和神经保护的潜力。
2.5. 基因治疗
基因治疗已成为治疗DR的一种有前景的策略，旨在将治疗性遗传物质递送至靶视网膜细胞，以改变疾病进展[57]。眼睛是基因治疗的理想候选器官，因为其体积小、具有免疫豁免状态且解剖结构易于接近，允许局部和经济的载体递送[58]。
美国食品药品监督管理局（FDA）批准Luxturna用于治疗莱伯先天性黑矇（LCA），证明了视网膜基因治疗对各种眼病的潜力。糖尿病视网膜病变因其慢性性质和复杂的起源，对基因治疗提出了一些挑战，而眼睛的解剖结构小、免疫豁免、合适的模型、多种递送途径、监测工具以及已确定的DR相关基因等因素支持了眼部基因治疗在不久的将来的可行性[58]。
与LCA等单基因疾病不同，DR是多因素和慢性的，涉及血管渗漏、炎症和神经退行性变。尽管如此，DR的基因治疗策略正在推进，并分为两大类：（1）靶向血管生成和血管渗漏，以及（2）促进神经保护[59]。虽然一些临床前研究报告了有希望的结果，但很少有转化为成功的临床试验。局限性包括样本量小、随访期短，以及缺乏长期转基因表达和免疫反应的数据。这些差距凸显了谨慎乐观以及设计良好的动物模型和进一步人体试验的必要性。
2.5.1. 靶向VEGF和促血管生成通路
VEGF是DR基因治疗的主要治疗靶点。可溶性Flt-1（sFlt-1）是一种VEGF诱饵受体，已在动物模型中显示出抑制新生血管形成的作用[60,61]。同样，Flt23k是一种截短的VEGF受体，通过限制白细胞浸润和巨噬细胞活化来抑制VEGF信号传导和淋巴管生成[62,63]。AAV介导的Flt23k递送在临床前研究中显著减少了脉络膜新生血管形成[64]。早期使用表达VEGF siRNA的质粒的方法也在小鼠中显示出降低眼内VEGF水平和视网膜新生血管形成的效果[65,66]。
内源性抗血管生成因子，如色素上皮衍生因子（PEDF）、金属蛋白酶组织抑制剂-3（TIMP-3）、内皮抑素和血管紧张素衍生物，也已被研究。在糖尿病小鼠模型的临床前研究中，AAV介导的PEDF递送减少了VEGF和纤维化相关因子，包括结缔组织生长因子（CTGF）和基质金属蛋白酶（MMPs）[67]。
2.5.2. 神经保护和视网膜细胞存活
神经营养基因治疗策略旨在预防DR中的早期神经退行性变。AAV递送的脑源性神经营养因子（BDNF）改善了糖尿病大鼠的视网膜神经节细胞（RGC）存活和视网膜功能[68]。促红细胞生成素（EPO）是一种血液学细胞因子，也通过减少VEGF信号传导和BRB破坏显示出神经保护作用[69]。最近与年龄相关性黄斑变性（AMD）相关的临床试验为DR提供了转化框架。载体如AAV2.7m8-阿柏西普、AAV8-抗VEGF和AAVR100-阿柏西普+抗VEGF-C miRNA已显示出长期的眼内蛋白表达和减少注射频率的效果[70,71]。ABBV-RGX-314目前正在进行ALTITUDE 2期试验，其在减少无中心受累黄斑水肿的DR严重程度方面显示出有希望的中期结果[72]。
2.5.3. 遗传和表观遗传靶点
基因治疗也受到对DR遗传和表观遗传贡献因素研究的影响。VEGF、醛糖还原酶和TXNIP等基因的改变与DR中的氧化损伤、线粒体功能障碍和染色质重塑有关[12,73]，这可能导致基因表达改变和糖尿病眼部问题。疾病相关基因和表观遗传调控的发现将推动新药物、基因治疗和个性化医疗的发展，以预防或阻止DR的进程[74]。因此，可以开发靶向染色质重塑和DR发病机制中关键基因（包括TXNIP）的基因治疗方法，为治疗提供一种多管齐下的方法，同时解决疾病的血管和神经退行性成分。
2.5.4. 全球区域的监管和伦理考量
糖尿病视网膜病变的基因治疗开发受到区域监管框架的显著影响。在美国和欧盟，FDA和EMA要求在上市授权前提供全面的临床前数据和随机对照试验，证明长期安全性和有效性[75,76,77]。两个机构都提供加速途径（FDA：RMAT、快速通道、突破性疗法；EMA：PRIME计划、条件性授权），在保持严格证据标准的同时加速批准[78,79,80]。
相比之下，日本的《药品和医疗器械法》允许基于初步早期试验数据的有条件批准，但需在批准后提供证据[81]。虽然加速了患者可及性，但这引发了关于证据充分性、临床获益不确定性和确证性研究执行力的伦理担忧[79,82]。这些不同的策略反映了在平衡创新、可及性和安全性方面的不同优先事项[78]。伦理考量包括透明的知情同意、公平的全球可及性以及严格的上市后监督[83,84]。了解这些监管差异对于临床医生、研究人员和政策制定者至关重要。尽管国际人用药品注册技术协调会（ICH）等协调努力旨在统一标准，但重大差异仍然存在，并将继续影响全球DR治疗的发展[85,86]。
2.6. 使用腺相关病毒载体进行基因治疗
二十多年来，关于使用病毒载体进行眼部疾病基因治疗的研究不断增加。基因治疗，特别是使用腺相关病毒（AAV）载体，已成为应对这些挑战的一种有前景的方法，通过更少的干预提供长期治疗效果[77]。其中，腺相关病毒（AAV），特别是AAV2，已成为比腺病毒和慢病毒更优选的载体。这主要是由于其免疫原性较低，并且能够以游离体形式持续存在，降低了不必要的基因组整合风险，这是一个重要的安全性优势[75]。
最近的研究证明了使用胶质细胞特异性启动子hGFAP在AAV2载体中调节转基因表达的功效。该启动子允许靶向递送至Müller胶质细胞，这些细胞在视网膜稳态和视网膜疾病进展中起着关键作用[76]。这种靶向方法代表了一种有前景的治疗策略，因为Müller细胞是视网膜对损伤和血管异常反应的关键介质。此外，谷氨酰胺合成酶（GS）基因启动子也在Müller胶质细胞中特异性表达，可用于靶向Müller细胞以产生治疗性蛋白和肽，包括BDNF和GDNF。因此，基因治疗代表了一种靶向DR根本分子原因的有前景的前沿方法。随着递送方法和载体特异性的提高，它可能成为个性化和预防性视网膜护理的基石。
2.7. 糖尿病视网膜病变治疗的比较评估
对治疗策略（包括传统方法如激光光凝和抗VEGF，以及新策略如基因和干细胞治疗）进行系统比较，考虑其作用机制、临床获益、局限性、患者依从性、安全性和成本，可以指导个体化治疗决策。表1和表2提供了当前和新兴DR治疗的综合概述。
表1总结了管理糖尿病视网膜病变的主要治疗方式，介绍了每种方法的分子作用机制、临床优势和局限性，以及它们来自临床试验和临床前研究的当前证据水平。治疗方式范围从已建立的激光干预到新兴的细胞和基因治疗方法。证据水平根据标准层级进行分类（I级：随机对照试验；III-IV级：临床前/早期临床研究）。
表2根据临床相关参数对治疗方式进行了比较分析，包括针对特定疾病表现的有效性、治疗作用持续时间、患者依从性要求、不良反应概况、临床证据水平和相对成本考量。该比较有助于根据临床背景、患者因素和不同医疗环境中的可用资源进行治疗选择。
2.8. RPE功能障碍中的各种分子和生化通路及其潜在靶向
2.8.1. TXNIP-Trx-TrxR氧化还原通路
硫氧还蛋白/硫氧还蛋白还原酶（Trx/TrxR）系统在维持细胞氧化还原平衡和保护视网膜细胞免受氧化应激方面起着关键作用[87,88]。在糖尿病视网膜病变中，上调的硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）抑制Trx活性，加剧氧化应激，损害视网膜细胞功能，包括周细胞、内皮细胞、RGC、Müller胶质细胞和RPE细胞[78,85]。Trx/TRxR系统的抑制导致谷胱甘肽（GSH）耗竭、巯基应激和铁死亡介导的细胞死亡，铁死亡是一种谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）4和铁依赖的细胞死亡途径。
升高的TXNIP水平导致神经血管功能障碍，使TXNIP-Trx-TrxR通路成为一个潜在的治疗靶点[86,87]。图2说明了TXNIP在高血糖条件下参与氧化损伤和细胞功能障碍。
2.8.2. 多元醇通路
在高血糖条件下，过量的葡萄糖被分流进入多元醇通路，其中醛糖还原酶将葡萄糖转化为山梨醇，导致渗透失衡和氧化损伤[89]。醛糖还原酶的过度表达导致谷胱甘肽等抗氧化剂耗竭，并促进视网膜细胞损伤。醛糖还原酶启动子的遗传变异可能增加DR的易感性，影响个体疾病进展[90]。此外，醛糖还原酶的过度表达与DR中的氧化性DNA和蛋白质损伤有关，导致血管和神经元并发症[88,89]。因此，药理学抑制醛糖还原酶可能为DR管理提供一种有效的治疗方法。图3描绘了DR中山梨醇积累和氧化应激诱导的视网膜损伤。
2.8.3. 己糖胺生物合成通路
长期高血糖可能导致两种类型的过量蛋白质糖基化。一种是蛋白质氨基酸的Amadori加合物形成，称为晚期蛋白质糖基化或糖化终末产物（AGE）形成，以及AGE受体（RAGE）通路的激活，导致先天免疫反应、无菌性炎症、氧化应激和组织损伤[91,92]。另一种葡萄糖代谢信号是己糖胺生物合成通路（HBP），其中葡萄糖通过酶谷氨酰胺：果糖-6-磷酸氨基转移酶（GFAT）转化为果糖-6-磷酸和葡糖胺-6-磷酸，其通过葡萄糖代谢促进营养利用和细胞应激反应[28,92]。这是由于使用UDP-GlcNAc（己糖胺通路的最终产物）作为底物的可逆蛋白质Ser/Thr-O-GlcNAc修饰。这些Ser/Thr靶点也是O-GlcNAc转移酶（OGT）和O-GlcNAc酶（OGA）的靶点，它们添加或去除GlcNAc[93]。靶向转录因子（包括p53和CREB）以及RNA聚合酶II的C末端结构域的各种蛋白激酶和磷酸酶，也是这些相同Ser/Thr残基上进行磷酸化的O-GlcNAc靶点。因此，这些蛋白质的O-GlcNAc修饰可能导致糖尿病高血糖环境下的异常基因表达。因此，HBP将葡萄糖代谢与炎症信号和异常蛋白质糖基化联系起来，促进进一步的视网膜损伤[93]。由于HBP利用葡萄糖、氨基酸和核苷酸代谢物，该通路也被称为细胞营养感应通路。图4强调了升高的己糖胺通路活性如何在糖尿病条件下促进氧化损伤和炎症。
2.8.4. 蛋白激酶C通路
蛋白激酶C（PKC）通路因其在DR发展中的作用而闻名，它影响视网膜微血管并发症和神经退行性变。DR中的高血糖水平和氧化应激提高了各种PKC亚型的活性，导致VEGF、内皮素（ET）和核因子κB（NF-kB）表达增加。研究表明，抑制VEGF/PKC/ET/NF-κB/ICAM-1信号通路可以改善实验模型中的DR相关病理[32]。特别是，PKCβ抑制剂鲁伯斯塔（ruboxistaurin，LY333531）被认为可以改善血流、减少血管渗漏并减缓DR的进展。图5说明了DR中PKC介导的内皮损伤和新生血管形成的潜在通路。
高血糖增加二酰甘油（DAG）水平，激活PKC亚型，促进血管通透性、炎症和异常血管生成，导致DR中的视网膜损伤。
表3提供了与糖尿病视网膜病变进展相关的主要分子通路的总结，包括TXNIP-Trx-TrxR、多元醇、HBP和PKC通路，以及它们各自的病理作用和潜在治疗靶点。
3. 降低DR中TXNIP水平和线粒体应激的潜在联合药物治疗
Singh和Devi（2021）研究了三联药物组合——Mito-Tempo（一种线粒体靶向硝基氧化物抗氧化剂）、TXNIP-IN1和ML-SA1——对线粒体-溶酶体轴失调的影响[96]。在高血糖条件下，与低糖（LG）条件相比，在视网膜Müller细胞（rMC1）和RPE细胞中观察到TXNIP表达增加、氧化还原应激和线粒体自噬通量增强[87,93]。线粒体损伤触发线粒体自噬，其中受损的线粒体被自噬体吞噬并通过溶酶体降解。在慢性高血糖下，失调的线粒体自噬通量导致溶酶体过载和细胞功能障碍。靶向TXNIP和线粒体-溶酶体轴的药物组合有效抑制了线粒体损伤、过度的线粒体自噬通量，并恢复了转录因子PGC1α和TFEB的核定位，这些是线粒体生物发生和溶酶体生物合成的关键调节因子[96]。因此，恢复线粒体健康和溶酶体功能可能是维持DR等应激条件下细胞生物能量学和健康的关键方法。线粒体和溶酶体之间的通讯对于维持线粒体数量和生物能量学至关重要，而溶酶体降解受损的大分子和细胞器以及随后生成新溶酶体也是必需的。这些活动可能通过调节转录因子TFEB和PGC1α，在两种蛋白之间的反馈机制中协调进行（图6，改编自参考文献[96]）。
此外，靶向线粒体活性氧（ROS）和NLRP3炎症小体的联合疗法也可以保护线粒体功能并防止细胞焦亡[85]。通过调节代谢通路中的多个点/靶点，提供了一种在应激下维持细胞功能的有效方法。此类策略可能进一步实现药物剂量减少、减轻毒性，并且当序贯应用时，允许药物假期以减少有害副作用。这些方法值得在需要长期治疗的慢性疾病中进行探索。
4. 利用TXNIP启动子进行糖尿病视网膜病变潜在基因治疗
TXNIP在高血糖下被强烈诱导，并且只要高血糖持续存在，其表达就保持上调，而胰岛素或IGF1抑制TXNIP表达[7,97]。在正常生理葡萄糖水平（约5.5 mM葡萄糖）下，其表达极低。TXNIP阻断硫氧还蛋白（Trx）的抗氧化活性，促进糖尿病中的氧化应激和视网膜损伤[73,98]。TXNIP启动子在暴露于高血糖或HDAC抑制剂时呈现开放和准备就绪的构型，允许急性基因激活，但在正常葡萄糖下保持失活。这使得TXNIP启动子成为使用腺相关病毒（AAV）等载体进行基因治疗构建体的合适调控元件，AAV可以以游离体形式高效地将基因递送至视网膜细胞[99,100]。因此，由TXNIP启动子驱动的治疗性基因或靶向TXNIP本身或VEGF的shRNA，可以在糖尿病条件下特异性激活，而在正常葡萄糖水平下不激活。因此，可以采用“以毒攻毒”（F3）策略，利用TXNIP启动子驱动针对TXNIP自身的shRNA表达以沉默其自身表达，或与Trx基因融合形成自动调节环路，减少氧化应激并保护视网膜细胞[101,102]。已知TXNIP本身在糖尿病条件下和实验性糖尿病视网膜中诱导视网膜细胞中的VEGF表达和细胞氧化应激。
在基因治疗中，来自组成型活性启动子的治疗性蛋白的持续表达可能导致细胞毒性或过度分泌，即使在葡萄糖水平恢复正常后。然而，使用高血糖反应性启动子如TXNIP可以克服这一点，确保仅在糖尿病条件下而非正常生理条件下进行受控表达。将这种方法与基于干细胞的递送相结合，例如用TXNIP连接的治疗基因（包括脂联素（AdipoQ）和脑源性神经营养因子（BDNF））工程化的脂肪干细胞（ASCs），可以在视网膜中释放神经保护因子，而无需直接靶向视网膜细胞（见图7）。这种方法是可行的，并且可能提供一种长期的治疗方法，以维持应激下的线粒体功能、生物能量学和细胞存活，并预防或减缓DR的进展。
5. 结论
干细胞治疗DR显示出前景，但面临临床挑战，特别是由于毒性视网膜环境阻碍了间充质干细胞（MSC）的归巢。提高MSC功效的策略包括优化递送方法和工程化细胞或组织特性。基因治疗处于早期发展阶段，有限的临床数据表明其安全性和潜在有效性。
成功基因治疗的关键因素包括精确剂量、安全载体、有效基因靶点和受调控的转基因表达。靶向在DR中强烈且持续上调并导致细胞氧化应激、炎症和神经血管损伤的致病或激活基因，如TXNIP，将具有重要意义。此外，利用高血糖敏感型基因启动子（如TXNIP启动子）连接治疗性基因，包装在AAV载体或工程化干细胞中，可能引入DR的长期治疗策略。
6. 未来展望
糖尿病视网膜病变的未来研究应优先考虑致病和相关基因，如TXNIP靶向治疗、表观遗传调节剂，以及醛糖还原酶抑制剂与TXNIP调节的双靶点组合。将这些新策略与现有治疗相结合可能会增强疗效和持久性。针对汇聚通路（如TXNIP-Trx-TrxR、多元醇、己糖胺和PKC通路）的联合药物治疗可能特别有效地预防疾病进展。还应强调理解长期治疗效果、优化载体介导的基因递送系统，以及开发同时解决疾病血管和神经退行性成分的组合治疗方案。此外，更接近模拟人类DR病理的动物模型，以及关于分子通路与视网膜细胞功能障碍之间相互联系的机制研究，对于将这些发现转化为有效的临床干预措施至关重要。
