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一酶两用!可帮肝脏排出氨的酶也能保护视网膜

发布时间2018-11-09        浏览次数:221

我们的视网膜捕捉光线并将其转换成神经信号,通过神经信号进入大脑,因此,视网膜可能会被诸如糖尿病、青光眼或高血压等减少血液流动的条件所破坏。



据表明,精氨酸酶1可能通过抑制巨噬细胞所产生的大白血球所产生的炎症来实现这两种作用。发现表明,已经在癌症临床试验中的精氨酸酶1疗法,可以为这一潜在的致盲问题提供一种新的策略。


众所周知,巨噬细胞会进入被疾病或损伤破坏的区域,清理残渣,甚至吞噬细菌等入侵者,但它们也有调节炎症的作用。M1巨噬细胞通常被认为能促进炎症,而M2则更多地与胶原蛋白的产生、伤口愈合和修复有关。当炎症不存在时,大部分巨噬细胞很可能是M2,这会产生精氨酸酶1。

基本上,当我们移除精氨酸酶1时,巨噬细胞的炎症性更强,破坏性更强,当我们重新加入它时,它们的炎症性更弱,修复性更强。

这项研究次使用一种称为缺血再灌注损伤的共同模型来研究精氨酸酶1在缺血性视网膜病变中的作用。在这种模型中,血流被移除然后恢复,就像缺血性视网膜病一样,它也会引起破坏性炎症、氧化应激,并导致神经元和血管的损伤。

对于缺血性视网膜病变的神经血管损伤,目前尚无有效的治疗方法。

在他们的研究中,科学家们观察了正常小鼠和精氨酸酶1敲除全身的小鼠,特别是巨噬细胞或排列血管的内皮细胞。精氨酸酶1在缺血损伤时对视网膜健康的影响在移除和添加时都很明显。从内皮细胞中删除该酶没有效果,但没有它,巨噬细胞对革兰氏阴性细菌膜的一组分脂多糖产生更大的炎症反应。

科学家说,去除巨噬细胞中的精氨酸酶1通常会加重视网膜损伤,视网膜变薄和变形,更多的神经元丢失,这表明含有精氨酸酶1的巨噬细胞具有重要的保护作用。当他们使用一种更稳定但仍为人类级别的酶,称为聚乙二醇化精氨酸酶1,它减轻了正常小鼠再灌注损伤后的炎症和随后的视网膜损伤。

聚乙二醇化精氨酸酶1已被证明是安全的,并在晚期和高致死性肝癌的早期试验中有一定的益处。对于癌症来说,它似乎减少了氨基酸l -精氨酸的可用性,而精氨酸酶通常会大量分泌这种氨基酸,而某些癌症必须具备这种氨基酸,因此它们就会死亡。




在眼睛里,虽然他们还不知道添加精氨酸酶1是否真的能将M1s转化为M2s,但他们确实能在视网膜上看到破坏性较小的炎症反应。

与巨噬细胞一样,精氨酸酶有两种形式,它们似乎也有相反的作用。面对缺血性视网膜病变,当巨噬细胞成为促炎症细胞时,它们会增加精氨酸酶2的水平,降低精氨酸酶1的水平。

科学家们发现,删除精氨酸酶2可以减少炎症导致的细胞死亡,而删除精氨酸酶1可以增加炎症引起的细胞死亡,从而促进肿瘤坏死因子α和诱导型一氧化氮合酶(INOS)等损害因子的表达。



与大多数事物一样,精氨酸酶1的影响与位置有关。例如,在血管内壁,它被认为是有害的,因为它与一氧化氮合酶竞争L-精氨酸,它需要制造一氧化氮和保持血管开放。

如果在一个慢性模型中我们发现了不良副作用,我们可能需要一个靶向治疗直接将精氨酸酶1传递给巨噬细胞,。到目前为止,在研究中,这种酶已经被注射到眼睛中,并在受伤后的几个小时内进行系统和短期注射。


研究人员还在进一步研究精氨酸酶1在神经血管损伤中的作用,是否如他们所怀疑的那样,它的主要保护方式是促进修复性巨噬细胞,并普遍探索其治疗潜力。他们还想知道精氨酸酶2的影响,之前的研究已经证明精氨酸酶2在缺血性视网膜病变中是一种有害物质,但在这种情况下巨噬细胞中还没有发现。



研究人员现在正在研究精氨酸酶2在早产儿和高脂肪饮食模型(如2型糖尿病)中对氧损害的作用。研究表明,视网膜损伤后,精氨酸酶2和iNOS水平升高,而精氨酸酶1下降。

火鸡、花生和南瓜籽是L-精氨酸的重要来源,L-精氨酸与精氨酸酶协同作用,帮助肝脏消除氨,氨是人体不断使用蛋白质的副产品,如果不定期清除,这些蛋白质可能会致命。