【文章分享】当视网膜衰老,小胶质细胞如何力挽狂澜?

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    随着年龄的增长,我们的身体机能逐渐衰退,各类疾病也悄然找上门,视网膜疾病便是其中之一。特别是与年龄相关的黄斑变性(AMD),严重威胁着老年人的视力健康。了解视网膜在衰老过程中的变化,对于开发新的治疗方法、守护人们的视觉健康至关重要。
    在视网膜的微观世界里,小胶质细胞作为大脑和视网膜中的驻留免疫细胞,扮演着不可或缺的角色。它们就像忠诚的卫士,维持着内环境的稳定,保护着神经元。然而,当小胶质细胞稳态失衡,很可能成为年龄相关神经退行性疾病的 “导火索”。
    近期发表在《Microglia preserve visual function in the aging retina by supporting retinal pigment epithelial health》的研究为我们揭示了小胶质细胞与视网膜衰老之间的微妙关系。随着年龄增长,小胶质细胞从视网膜内部迁移到外部,并停留在视网膜下的空间(SRS),与视网膜色素上皮(RPE)细胞接触。这项研究旨在探讨老化小胶质细胞与外层视网膜光感受器及RPE细胞之间的功能联系。


    研究团队采用了由格罗贝尔生物代理OptoDrum全自动大小鼠视觉能力测量系统
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研究发现

   为了探究其中奥秘,研究人员展开了一系列实验。他们使用小分子抑制剂 PLX5622,几乎耗尽了老年 C57BL/6 小鼠体内 90% 的小胶质细胞。这种抑制剂通过抑制集落刺激因子 - 1 受体(CSF1R),影响小胶质细胞的存活。为了精确评估小鼠的视觉功能,研究团队采用了由格罗贝尔生物代理的OptoDrum全自动大小鼠视觉能力测量系统。OptoDrum从空间频率和对比敏感度两个维度对小鼠的视动反应(OMR)视觉敏锐度进行测量评估。


     如预期那样,极端老年期(34个月大)的小鼠与年轻成年小鼠相比显示出了显著的视觉敏锐度下降,但在仅通过降低空间频率评估时,在有无小胶质细胞存在的情况下视觉敏锐度没有显著差异(图B)。相比之下,当使用对比敏感度评估这些小鼠的视觉敏锐度时,无小胶质细胞的小鼠敏锐度显著降低(图C, D)。年轻小鼠表现出最高的敏锐度,接受对照饮食的老年小鼠其敏锐度有所下降,而在缺乏小胶质细胞的老年小鼠中视力进一步恶化,这表明小胶质细胞保护了老年小鼠的视力。

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图A: 对比敏感度函数是通过使用不同对比度和空间频率(每度周期数)的垂直方向正弦光栅来测量的。展示了在0.133周期/度下操作的OMR(视动反射)装置的例子,用于测量全对比度(99.73%)、34%对比度和10%对比度下的对比敏感度。当需要更高的对比度来追踪条纹时,表明小鼠的视觉更差。

图B:展示了用于测量最大对比度下逐渐增加每度周期数(0.056、0.167和0.367)的视觉敏锐度的OMR设置例子。在年轻和年老小鼠之间测得视觉敏锐度有显著降低,但小胶质细胞耗尽并未进一步影响在最大对比度(99.73%)下测量的视觉敏锐度。

图C:小胶质细胞耗尽的小鼠显示出对比敏感度降低(更高的对比度需求对应于对比敏感度的降低和视力的减弱),并且D 定量分析显示在中等范围的空间频率下具有统计学意义。



研究结果

    进一步研究发现,即使在极端老龄状态下,小胶质细胞也能通过吞噬感光细胞外节段和脂质,协助保护 RPE 细胞生存,并支持其吞噬活动,显著提高 ERG c 波幅度,这可是 RPE 细胞功能性的重要指标。

    这项研究意义重大,它不仅揭示了小胶质细胞与外层视网膜光感受器及 RPE 细胞之间的功能联系,更让我们看到了小胶质细胞在维持视网膜健康、保护视力方面的巨大潜力。或许在不久的将来,针对小胶质细胞的干预措施,会成为治疗视网膜衰老相关疾病的新希望。



相关论文信息:

Microglia preserve visual function in the aging retina by supporting retinal pigment epithelial health

Karg et al. Immunity & Ageing             

https://doi.org/10.1186/s12979-023-00358-4