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研究速递丨二甲双胍通过激活脂噬预防糖皮质激素诱导的小梁网损伤

2024-07-05 18:23:00
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编者按：二甲双胍(metformin,MET)是糖尿病一线治疗药物，具有良好的疗效、安全性、卫生经济学证据以及心血管保护相关的证据，并且具有多种降糖外的作用，已被国内外多个指南推荐为2型糖尿病控制高血糖的基础治疗药物。近年来相关研究还发现，二甲双胍对恶性肿瘤、肥胖、肝脏以及心血管等疾病具有潜在益处。那么对于眼部疾病，二甲双胍能够带来哪些益处呢？在“中华医学会第十四届青光眼学术会议”上，温州医科大学附属眼视光医院青光眼中心、国家眼部疾病临床医学研究中心梁远波教授团队冮晓睿、徐丽娟以壁报形式展示了一项研究，探索二甲双胍对激素诱导的高眼压模型鼠中的脂质代谢紊乱和人小梁细胞的预防保护作用。

研究方法

本研究分为细胞实验和动物实验两个部分进行。

体外试验：用二甲双胍预处理人小梁网细胞24小时，然后用地塞米松(dexamethasone,DEX)与二甲双胍共同处理小梁细胞5天，之后收集细胞培养的上清液和小梁细胞进行LC-MS/ELISA脂质成分检测，透射电镜观察小梁细胞中的脂质成分和脂噬体，BODIPY染色标记小梁细胞中的中性脂肪，采用免疫荧光和Western blotting分析小梁细胞脂质成分及脂噬相关蛋白PLIN2/LIPA/ORP8/Spartin/LAMP1/LC3B的表达。

体内实验：雌雄各半的CS7BL/6J小鼠接受9天的磷酸盐缓冲液(PBS)或二甲双胍点眼进行预防性治疗，随后接受19天的地塞米松磷酸钠同步治疗，PBS组作为阴性对照组。LC-MS/ELISA检测小鼠房水和小梁网脂质成分，采用免疫荧光和Western blotting分析小梁网蛋白脂质成分及脂噬相关蛋白PLIN2/LIPA/ORP8/Spartin/LAMP1/LC3B的表达。

研究结果

在体内和体外实验中，通过LC-MS/ELISA/BODIPY染色检测小梁网中的脂质成分，发现地塞米松可引起小梁网的脂质代谢紊乱。地塞米松处理的小梁细胞BODIPY表达量显著降低(DEX vs.CON，P<0.0001；DEX vs.MET+DEX，P<0.0001)，脂噬关键酶LIPA表达也显著降低(DEX vs.CON，P<0.05；DEX vs.MET+DEX，P<0.01)，在使用二甲双胍预防处理后可有效缓解。

图1.(A)HTMC中BODIPY染色和PLIN2表达的代表性图像。(B)细胞中脂质成分的LC-MS检测及细胞培养上清液中游离脂肪酸的ELISA检测。Con:对照组，D/DEX:地塞米松，MET:二甲双胍，*P<0.05,**P <0.01,***P<0.001,****P<0.0001 ns; non-significance。

图2.(A)HTMC中自噬及脂噬相关蛋白的Western blotting分析，(B) 脂噬发生的机制图(C)HTMC中脂噬相关蛋白表达的免疫荧光分析。Con:对照组，D/DEX:地塞米松，MET:二甲双胍，*P<0.05,**P <0.01,***P<0.001,****P<0.0001 ns: non-signifcance。

图3.(A)Ad-mCherry-GFP-LC3B病毒和BODIPY staining在共聚焦显微续下共定位于HTMC，白色箭头表示代表性阳性细胞(B)MET预防后使用DEX处理的小梁细胞的透射电镜围像，可见自噬体吞噬脂滴的过程。Con:对照组，DDEX:地塞米松，MET:二甲双胍，AV:自噬液泡，ER:粗面内质网，Mt:线粒体，LDs:胎滴。

研究结论

二甲双胍临床应用广泛，对T2DM有良好的降血糖作用，至今60余年的临床实践表明其临床疗效以及安全性久经考验。本研究发现，在眼科，二甲双胍可能通过诱导脂噬来预防糖皮质激素诱导的小梁网脂质代谢异常从而对小梁细胞起到预防保护作用，这一发现对探究原发性开角型青光眼的发病机制及寻找治疗靶点具有创新意义。

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