近日，中山大學(xué)中山眼科中心的柳夏林教授、劉奕志教授及瑞典卡羅琳斯卡醫(yī)學(xué)院曹義海教授為共同通訊作者，中山眼科中心的何嫦醫(yī)生為第一作者，在國(guó)際著名期刊Proc Natl Acad Sci U S A雜志上以Research Article發(fā)表題為“A specific RIP3+ subpopulation of microglia promotes retinopathy through a hypoxia-triggered necroptotic mechanism”的研究論文。揭示了一個(gè)特異RIP3+小膠質(zhì)細(xì)胞亞群促進(jìn)視網(wǎng)膜新生血管性疾病的新機(jī)制。
視網(wǎng)膜新生血管性疾病是一類(lèi)難治性致盲性眼病，包括早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變（ROP）、糖尿病視網(wǎng)膜病變（DR）及新生血管性老年性黃斑變性（AMD）等，臨床上常用的抗VEGF藥物對(duì)部分病人療效不佳，亟需探索新型抗新生血管治療方案。小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的免疫細(xì)胞，不僅可以調(diào)控視網(wǎng)膜的血管發(fā)育，也參與異常血管形成過(guò)程。但小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的病理性視網(wǎng)膜新生血管形成的具體機(jī)制不清，也影響了靶向小膠質(zhì)細(xì)胞干預(yù)疾病的研究進(jìn)程。
該研究工作首次發(fā)現(xiàn)了視網(wǎng)膜新生血管形成中的特殊RIP3+小膠質(zhì)細(xì)胞亞群，闡明其在低氧條件下激活RIP1/RIP3/MLKL信號(hào)通路發(fā)生程序性壞死，并通過(guò)此方式釋放FGF2等促血管生成因子，從而導(dǎo)致病理性視網(wǎng)膜新生血管形成的具體機(jī)制。該研究拓展了對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞異質(zhì)性的認(rèn)識(shí)，豐富了其細(xì)胞亞群圖譜，并更新了對(duì)細(xì)胞死亡這一功能的認(rèn)知，提出了抗小膠質(zhì)細(xì)胞程序性壞死和抗VEGF聯(lián)合應(yīng)用的治療方案，為臨床治療視網(wǎng)膜新生血管性疾病提供了新的方向。
在這項(xiàng)研究工作中，研究人員運(yùn)用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)在小鼠氧誘導(dǎo)視網(wǎng)膜新生血管（OIR）模型中進(jìn)行小膠質(zhì)細(xì)胞亞群分類(lèi)分析，發(fā)現(xiàn)OIR中有一群特殊的以RIP3+為特征的小膠質(zhì)細(xì)胞亞群，并通過(guò)視網(wǎng)膜鋪片的免疫熒光染色，研究人員在新生血管周?chē)^(guān)察到該群Iba1+ RIP3+小膠質(zhì)細(xì)胞，進(jìn)一步驗(yàn)證了單細(xì)胞測(cè)序中發(fā)現(xiàn)的程序性壞死的小膠質(zhì)細(xì)胞亞群。接下來(lái)，利用小膠質(zhì)細(xì)胞特異的RIP3條件敲除小鼠（RIP3 CKO）造模，發(fā)現(xiàn)其新生血管明顯減少，明確了該亞群細(xì)胞介導(dǎo)病理性視網(wǎng)膜新生血管形成（圖一）。
圖一 Rip1/Rip3高表達(dá)的小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生程序性壞死促進(jìn)視網(wǎng)膜新生血管形成
同時(shí)，研究人員在體外培養(yǎng)小鼠原代小膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞系，再次證明低氧環(huán)境可誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞上調(diào)RIP1/RIP3/MLKL發(fā)生程序性壞死，并發(fā)現(xiàn)該過(guò)程可被RIP1抑制劑Nec-1阻斷（圖二）。
圖二 低氧刺激可在體外誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生程序性壞死
為了進(jìn)一步探究RIP3+小膠質(zhì)細(xì)胞程序性壞死是如何介導(dǎo)視網(wǎng)膜新生血管形成，研究人員利用Luminex高通量多因子檢測(cè)技術(shù)篩選促血管生成因子的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)FGF2在OIR模型中上調(diào)最為顯著。進(jìn)一步在OIR小鼠視網(wǎng)膜中明確，RIP3+小膠質(zhì)細(xì)胞高表達(dá)FGF2，且當(dāng)應(yīng)用RIP1抑制劑Nec-1和利用RIP3 CKO的功能缺失策略時(shí)，F(xiàn)GF2表達(dá)釋放明顯減少。提示RIP3+小膠質(zhì)細(xì)胞可通過(guò)程序性壞死釋放FGF2（圖三）。
圖三 發(fā)生程序性壞死的小膠質(zhì)細(xì)胞高表達(dá)FGF2促血管生成因子
以上研究證明，在低氧刺激下，視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞RIP3+亞群發(fā)生RIP1/RIP3/MLKL依賴(lài)的程序性壞死，釋放FGF2，從而促進(jìn)視網(wǎng)膜新生血管?；诖?，我們提出了聯(lián)合抗程序性壞死和抗VEGF治療視網(wǎng)膜新生血管的新策略。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，聯(lián)合治療效果顯著（圖四）。
圖四 抗程序性壞死-FGF2聯(lián)合抗VEGF對(duì)視網(wǎng)膜新生血管性疾病的干預(yù)作用
綜上，該研究首次描繪了視網(wǎng)膜新生血管形成中的小膠質(zhì)細(xì)胞亞群圖譜，發(fā)現(xiàn)特殊RIP3+亞群具有促新生血管形成的功能，可通過(guò)激活RIP1/RIP3/MLKL信號(hào)釋放FGF2，介導(dǎo)血管生成。
該項(xiàng)目研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和廣州市科技項(xiàng)目支持。
