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Cell丨魏来/张峰/Richard Lee/魏泓团队合作揭示CRB1突变引起细菌依赖的视网膜色素变性的分子机制

时间:2024年03月05日 14:49 来源:BioArt 作者: 最后编辑:张文昌
      遗传性视网膜疾病是一类由基因突变引起的致盲眼病。多发病于儿童及青少年阶段,是该阶段最大的致盲原因,人群发病率约为1/2000,且几乎无药可医。至今,已有超过250个基因的突变可能导致遗传性视网膜疾病,如Leber先天性黑矇、视网膜色素变性等。其中,CRB1基因突变是最常见的导致Leber先天性黑矇和视网膜色素变性的病因之一。虽然基因检测可以明确诊断CRB1突变相关的视网膜变性,但因其导致的视网膜变性种类繁多,此前并无明确有效治疗该类疾病的方法。
      2024年2月26日,原中山大学中山眼科中心(现广州医科大学附属第二医院)魏来教授团队、中山大学中山眼科中心张峰教授团队、与中山大学附属第一医院魏泓教授团队、英国University College London/Moorfields Eye Hospital的Richard RW Lee教授团队合作在Cell发表题为 CRB1-associated retinal degeneration is dependent on bacterial translocation from the gut 的研究成果。该项研究在国际上首次发现CRB1基因突变是通过破坏结肠上皮细胞屏障和眼部血视网膜屏障,导致了细菌从肠道移行至视网膜并造成视网膜色素变性样损伤的分子机制。同时,该项研究提出,全身应用抗生素以及肠道基因治疗是CRB1基因突变引发致盲性视网膜色素变性疾病可能的有效治疗方法。

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      魏来教授团队长期从事微生物如何与宿主免疫相互作用并引起眼内炎症的研究。团队的前期研究发现,人和哺乳动物眼内并非完全无菌,同时,病人眼内的细菌和不同疾病之间也存在着明显的相关性【1】
      但细菌如何进入相对密闭又相对免疫豁免的眼球内部还是个谜,而8年前开始的CRB1相关视网膜变性研究为以上问题找到了答案。
      魏来教授团队介绍,CRB1是参与细胞间粘附连接复合体功能的重要蛋白之一。在Crb1基因发生移码突变造成完全功能缺失的retinal degeneration 8(Rd8)小鼠中,出生后开始的视网膜进行性损伤与部分CRB1基因突变导致的视网膜色素变性病人中出现的眼底变化非常近似。

      经过8年的研究,魏来教授与合作者发现,Crb1基因的功能缺失会导致结肠上皮细胞间的粘附连接以及紧密连接破坏,造成肠腔内细菌进入血液循环。同时,因Crb1基因的功能缺失导致的视网膜色素上皮细胞间的连接复合体功能缺失,致使外周血内的少量细菌同样可以经过血视网膜外屏障的破坏处进入视网膜组织内部,造成免疫介导的视网膜损伤。而在无菌环境下生长的Crb1基因突变小鼠则完全不会出现视网膜变性的症状。由此,团队进一步发现,全身应用抗生素或肠道局部开展的基因治疗均可有效的减轻视网膜的损伤。

      魏来教授团队及合作团队的研究成果首次为CRB1相关遗传性致盲眼病的治疗带来了希望。
      中山大学中山眼科中心魏来课题组的博士生彭善珍、李晔、梁桥星,硕士生宋婉莹,副研究员李竞婧,以及张峰课题组博士生曾磊为该文的共同第一作者。该研究还得到了中山眼科中心的林浩添教授、刘春巧教授,中山大学附属第一医院的万鹏霞教授、邢相斌教授,以及北京中日友好医院的金明教授的大力支持。





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