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治疗白内障,眼药水也许有望代替手术刀

时间:2016-01-29 09:41来源:果壳网 作者:admin 点击:
如果说眼睛是心灵的窗户,那么晶状体便是会聚灵光的地方当光进入眼睛,晶状体这块透镜会在睫状肌的牵引下调节焦距,让光发生折射,会聚在视网膜上。要看得清楚,晶状体必须澄
  如果说眼睛是心灵的窗户,那么晶状体便是会聚灵光的地方——当光进入眼睛,晶状体这块“透镜”会在睫状肌的牵引下调节焦距,让光发生折射,会聚在视网膜上。要看得清楚,晶状体必须澄清透明、质地均匀。


  正常的晶状体澄清透明(左)。当晶状体变得浑浊(右),白内障就发生了。患者会感受到不同程度的视物模糊、视物扭曲,逐渐失明。原图来源:thevisiondr.com

  在晶状体中,超过90%的蛋白质成分都是晶体蛋白(crystallin),晶状体能否正常地行使功能,便取决于这些晶体蛋白的状态。合成晶体蛋白的细胞为了保障自身的透明度,一旦完成任务便会让晶体蛋白合成相关的细胞器分解消失,于是,大部分晶体蛋白一旦产生就无法更新。

  然而,晶体蛋白的有序排列可能会由于包括遗传、老化、外伤等各种因素而被扰乱。当蛋白开始无规则地聚集,使得晶状体逐渐变得浑浊时,“白内障”就降临了。白内障是全球排名首位的致盲眼疾,并且由于晶状体并不能自我更新,目前白内障只有手术才能根治。

  不过近日,四川大学、中山大学和加州大学圣迭戈分校的中国研究者们在《自然》杂志上发表了令人眼前一亮的工作:基因检测分析和后续实验提示,一种叫羊毛甾醇(Lanosterol)的物质可能逆转晶体蛋白的异常聚集。仅经滴眼液和玻璃体注射羊毛甾醇,就能有效改善白内障犬的症状。这暗示着有朝一日,白内障也许能够被眼药水治愈,而省去手术的繁杂和风险。
  能逆转晶体蛋白异常聚集的羊毛甾醇的结构式。图片来源:Fvasconcellos / wikimedia commons

  缓解白内障的眼药水

  这项发现起始于一项基因调查。研究人员们对三位患有严重先天白内障的儿童进行了基因测序和分析,并对其中两个的家庭成员进行了测序和系谱分析,发现患儿的羊毛甾醇合酶(Lanosterol Synthase,LSS)基因在关键的位点上出现了突变,且来自父母的两份等位基因都有这样的突变。而患儿的父母晶体蛋白并未发生聚集,是因为患儿的父母各自仍带有一份正常的LSS基因。

  为什么这个基因的突变会与白内障有关?原来,羊毛甾醇合酶指导着羊毛甾醇的合成,而羊毛甾醇常常在眼球中富集。这种兼具亲水和疏水部分的分子,可能与规律排列的晶状体蛋白之间有着微妙的联系。科研团队随即设计了一系列实验一探究竟,结果令人振奋——羊毛甾醇不仅能在细胞培养皿中预防主要几类异常晶体蛋白的聚集,还能一定程度上让已经聚集的晶体蛋白重新分散开。

  更让人惊喜的是,13个白内障家兔的离体晶状体在含有羊毛甾醇的培养液中浸泡6天后再度变得澄清。中山眼科中心的研究人员们还征集了7只不同品种的、患有白内障的狗(皆无其它病症),并对它们进行了为期6周的羊毛甾醇治疗:每日3次滴羊毛甾醇眼药水,每3天向玻璃体腔内注射一定量载有羊毛甾醇的纳米颗粒。经过治疗后的狗,晶状体浑浊的情况都有了不同程度的改善。

  白内障家兔的晶状体(上)和白内障犬(下)在羊毛甾醇处理前(左)后(右)的对比图。白内障家兔的晶状体在25mM羊毛甾醇的培养液中浸泡了6天。白内障犬则经过了为期6周的在体治疗。图片来源:研究论文

  任重道远的新思路

  “这篇论文既全面又有说服力——是我近十年来看过的证据最强的了。”麻省理工学院的分子生物学家乔纳森·金(Jonathan King)表示。乔纳森并未参与到这项研究当中,但他最近15年来一直在研究白内障相关的蛋白质。

  论文作者之一,加州大学圣迭戈分校的分子生物学家鲁本·阿巴甘(Ruben Abagyan)对这项研究充满信心。“我认为接下来自然就是试着应用到人类身上。”他说,“没有比这更令人兴奋的了。”

  不过,尽管这项成果非常吸引,研究仍然尚处初步,实验对象也有限。这些成果亟待其他实验室的重复,进一步验证羊毛甾醇在白内障动物模型上的效果,为之后的研究摸索道路。但说到底,这项研究给无数与白内障战斗着的医患群体提供了崭新的、充满前景的思路。

  此外,除了白内障之外,还有不少疾病都源于病灶部位蛋白质的异常聚集:在引发老年痴呆的阿兹海默症中,β淀粉样蛋白在神经元内聚集成块;而帕金森氏症也有着类似的病因。这些疾病是否也可能利用类似的药物进行治疗呢?研究人员的探索正马不停蹄,我们拭目以待。
(责任编辑:admin)
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