科学家揭示了一种视力保护生长因子的功能

由NEI蛋白质结构与功能部门负责人Patricia Becerra博士领导的团队，此前已经从一种称为色素上皮衍生因子(PEDF)的蛋白质中获得了这些肽，PEDF是由排列在眼睛后部的视网膜色素上皮细胞产生的。

“在眼睛里，PEDF保护神经元免于死亡。它可以防止血管的入侵，它可以防止炎症，它有抗氧化的特性——所有这些都是有益的特性，”该研究的资深作者贝塞拉说。她的研究表明，PEDF是眼睛维持眼睛健康的自然机制的一部分。“PEDF可能在治疗眼病方面有作用。如果我们想利用这种蛋白质进行治疗，我们需要分离出负责其各种特性的区域，并确定它们各自的工作原理。”

该团队使用了一种著名的细胞培养模型系统，将未成熟的视网膜细胞从新生大鼠的眼睛中分离出来，并在含有最低营养物质的培养皿中培养。该系统不仅包括视网膜的光感受器，还包括帮助视网膜处理视觉信息并将视觉信息传输到大脑的其他类型的神经元。

“我们的模型系统——使用从动物身上分离出来的细胞——让我们梳理出PEDF保护作用背后的个体过程和机制，”Germán米凯利斯说，他是研究生，也是该研究的第一作者。

PEDF蛋白具有功能上不同的结构域。贝塞拉实验室之前发现，每个域都可以独立工作。其中一个区域被称为34-mer，因为它是由34个氨基酸组成的，它可以阻止血管生长。血管生长异常是视网膜疾病的核心，如AMD和糖尿病性视网膜病变。第二个PEDF结构域称为44-mer，为视网膜神经元提供抗死亡信号。44-mer还可以刺激神经元生长神经突，这是一种手指状的突起，可以帮助神经元与周围的神经元交流。44-mer的短版本只有17个氨基酸(17-mer)具有相同的活性。

Michelis和同事在培养皿中测试了44-mer是否能保护未成熟的视网膜细胞。在通常的视网膜环境中，如果没有蛋白质和其他细胞的存在，未成熟的光感受器很快就会死亡，但PEDF可以保存下来。

他们发现44-mer和17-mer都能像全长PEDF一样保存这些感光细胞。

研究人员还发现，在感光细胞发育的特定点上，PEDF活性似乎是最需要的。光检测发生在被称为外段的光感受器的一部分，那里光敏感视蛋白集中。科学家们发现，当感光细胞刚刚开始形成它的外段时，PEDF会触发视蛋白进入它所属的萌芽外段的运动。

除了光感受器，视网膜上还有其他几种类型的神经元，它们共同工作来处理视觉信号。通过神经突，无分泌神经元与细胞形成连接，称为突触，将这些视觉信号传递给大脑。Becerra和他的同事们发现，PEDF在他们的细胞培养模型中刺激无分泌细胞发育神经突，44-mer和17-mer在刺激这些连接方面至少和天然蛋白一样有效，甚至更好。

此外，44-mer和17-mer多肽通过与神经元表面的蛋白质受体(PEDF-R)结合而起作用。PEDF激活了PEDF- r，它处理二十二碳六烯酸(DHA)等分子，DHA是一种对婴儿发育和眼睛健康至关重要的ω -3脂肪酸。PEDF-R是贝塞拉实验室之前发现的。

“我们早就知道DHA对视网膜健康很重要。Becerra说:“我们认为PEDF信号可能是调节omega-3脂肪酸(如DHA)的关键组成部分，无论是在眼睛发育过程中还是在长期保持眼睛健康方面。”“我们希望在不久的将来，我们可以在一种基于肽的治疗方法中利用这些保护作用。”

这项研究由国家眼科研究所校内项目和阿根廷国家研究委员会资助。