“青春”蛋白的缺失可能会导致眼睛老化

NEI蛋白质结构与功能部门负责人、该研究的资深作者帕特里夏·贝塞拉博士说:“人们把PEDF称为‘年轻’蛋白质，因为它在年轻的视网膜中含量丰富，但随着年龄的增长，它会下降。”“这项研究首次表明，仅仅是去除PEDF就会导致一系列模仿视网膜衰老的基因变化。”

视网膜由多层细胞组成，这些细胞共同作用来检测和处理光信号，大脑用这些信号来产生视觉。视网膜的光感受器位于视网膜色素上皮细胞(RPE)之上，这是一层支持细胞。RPE滋养光感受器，并回收被称为“外段”的光感受器细胞片段，每次光感受器检测到光线时，这些细胞片段就会耗尽，它们的尖端就会脱落。如果RPE不能将旧的外节段尖端的回收成分提供给感光细胞，这些细胞就会失去制造新节段的能力，最终无法感知光。没有RPE提供的营养物质，光感受器就会死亡。在患有AMD或某些类型的视网膜营养不良的人中，视网膜中RPE细胞的衰老或死亡会导致视力下降。

Becerra的实验室和其他人之前的研究表明，PEDF可以保护视网膜细胞，防止细胞损伤和视网膜血管的异常生长。RPE细胞产生并分泌PEDF蛋白。然后，这种蛋白质与它的受体PEDF-R结合，PEDF-R也由RPE细胞表达。与PEDF的结合刺激PEDF- r分解脂质分子，脂质分子是包围光感受器外段和其他细胞隔室的细胞膜的关键成分。这个分解步骤是外段回收过程的关键部分。虽然研究人员已经知道，在衰老过程中，视网膜中的PEDF水平会下降，但尚不清楚PEDF的损失是导致视网膜中与年龄相关的变化的原因，还是仅仅与之相关。

为了检查PEDF的视网膜作用，Becerra和同事研究了缺乏PEDF基因的小鼠模型(Serpin1)．研究人员在小鼠模型中检查了视网膜的细胞结构，发现RPE细胞核增大，这可能表明细胞DNA的包装方式发生了变化。RPE细胞还开启了四种与衰老和细胞衰老相关的基因，PEDF受体的水平明显低于正常水平。最后，未处理的脂质和其他感光细胞外段成分在视网膜的RPE层中积累。在老化的视网膜中也发现了类似的基因表达变化和RPE代谢缺陷。

*“最引人注目的事情之一是缺乏PEDF蛋白的小鼠RPE细胞表面PEDF受体的减少，”该研究的主要作者，贝塞拉实验室的科学家伊万·雷布斯提尼博士说。“似乎存在某种涉及PEDF的反馈循环，维持了PEDF- r和RPE中的脂质代谢水平。”

虽然乍一看，这些PEDF阴性小鼠的视网膜似乎正常，但这些新发现表明，PEDF正在发挥保护作用，帮助视网膜抵御创伤和与衰老相关的磨损。

贝塞拉说:“我们一直想知道PEDF的丧失是由衰老驱动的，还是正在驱动衰老。”“这项研究，特别是与脂质代谢和基因表达的改变有明确的联系，表明PEDF的丧失是视网膜衰老相关变化的驱动因素。”

这项研究得到了NEI校内项目的支持。NEI是美国国立卫生研究院的一部分。