NRTIs和kamuvudines抑制 β-淀粉样蛋白引起的视网膜色素上皮退化

老年黄斑变性（age-related macular degeneration，AMD），是50岁以上人群中可导致视力受损的一种常见疾病，其发病率随着年龄增长而增大。AMD一般发展得比较缓慢，在前期有很长一段时间并不会影响患者的视力，患者随着年龄增常才会逐渐出现视力受损的症状（不过也有少部分患者病情发展得比较迅速）。AMD一般不会引起完全的眼盲，但会模糊人的中心视野，妨碍一些重要日常活动，比如要看清别人的脸，开车，煮饭等活动将变得异常艰难。研究发现戒烟，适量运动，保持正常的血压和胆固醇水平，健康饮食，多补充绿叶蔬菜和鱼类等健康的生活作息可以降低患上AMD的风险。 

地图状萎缩（Geographic atrophy，GA）是黄斑的一种慢性渐进性退变，主要表现为局部视网膜外围组织、视网膜色素上皮和脉络膜毛细血管明显萎缩。GA是晚期AMD的一部分，可以导致中央暗点和永久性丧失视力。

（图片来源：beckenham optometrist官网）

Drusen是AMD患者的视网膜下色素上皮（retinal pigmented epithelium，RPE）细胞外的沉积物，在眼底相中表现为黄斑区的黄白色类圆形小病灶。Drusen会随着病情的加重而增多或增大，发展到一定程度时患者可能会有视野中心出现固定“黑影”的感觉。

（图片来源：cellcureneurosciences官网）

NLRP3炎性小体是细胞质内可以识别病原体或损伤相关因子（PAMPs / DAMPs）然后引发炎症反应的蛋白多聚体复合物。NLRP3炎性小体的激活需要ASC蛋白的参与，被激活的炎性小体会促使细胞生成细胞凋亡相关蛋白caspase-1，还有炎症因子IL-1β和IL-18。已有研究表明NLRP3炎性小体的激活会促使AMD疾病中的RPE退化。

β-淀粉样蛋白低聚物（amyloid-β oligomers ，AβOs）是Drusen的主要成分，近期发表在Signal Transduction and Targeted Therapy期刊上的一项研究发现：AβOs可以通过影响嘌呤能受体P2RX7和NLRP3炎性小体的表达水平来引发RPE退化；另外，炎性小体抑制剂——核苷逆转录酶抑制剂（NRTIs）和kamuvudines（NRTIs的无毒衍生物）能够抑制AβOs引起的RPE退化。

1、AβOs诱导RPE中NLRP3炎性小体复合物的形成

研究人员通过对Nlrp3-GFP转基因小鼠进行视网膜下注射AβOs，观察到AβOs可以激活NLRP3基因的表达（图1a）。

（图1a：共聚焦显微镜下的小鼠视网膜色素上皮（RPE）和脉络膜层，免疫荧光染紧密连接蛋白ZO-1。“PBS”为对照组，“AβOs”为AβOs注射组，绿色荧光越强代表NLRP3基因表达越强。）

研究人员通过构建ASC-CitrineFlox/Best1-Cre+小鼠（在RPE中特异性表达ASC蛋白），观察到AβOs使ASC蛋白表达水平上升（图1b,c）。

（图1b,c：绿色荧光越强代表ASC蛋白水平越高）

2、NLRP3炎性小体促使AβOs引起的RPE退化

研究人员通过敲除小鼠炎性小体的几种组成蛋白（NLRP3, gasdermin D, caspase-1, ASC）的相关基因（Nlrp3, Gsdmd, Casp1, Pycard）,发现AβOs不能引起基因敲除小鼠的RPE退化（图2a-e），证明NLRP3炎性小体对与AβOs引起的RPE退化是必须的。

（图2a-e：上行为眼底影像，白色箭头指的是退化的组织部位；下行为视网膜色素上皮和脉络膜层）

3、人P2RX7蛋白表达在AβOs引起的RPE退化中起关键作用

嘌呤能受体P2RX7是NLRP3炎性小体的一个上游蛋白，研究人员观察到AβOs不能在P2RX7敲除的小鼠中引起RPE退化（图3a）。因为人和小鼠的P2RX7蛋白在免疫活性上存在显著的种间差异，并且有报道表示P2RX7敲除的小鼠中仍存在部分有功能的P2RX7剪接异构体，所以研究人员构建了P2rx7hP2RX7Flox/Best1-Cre+小鼠（不表达P2RX7）和P2rx7hP2RX7Flox小鼠（表达人P2RX7），发现只有表达人P2RX7的小鼠才会发生AβOs引起的RPE退化（图3b-d）。

（图3a-d：b图中黑色箭头指的是视神经，表明在P2rx7hP2RX7Flox/Best1-Cre+小鼠中P2RK7在RPE之外的组织里仍有表达）

4、NRTIs（核苷逆转录酶抑制剂） 和 Kamuvudines（NRTIs的无毒衍生物）抑制AβOs引起的RPE退化

研究人员对小鼠眼球玻璃体分别注射两种NRTIs药物（拉米夫定、齐多夫定）和两种Kamuvudines药物（2-乙基齐多夫定、3-甲基拉米夫定），观察到药物对AβOs引起的RPE退化的抑制作用有剂量依赖性（图3a）。光学相干断层扫描（OCT）显示视网膜下注射AβOs之后视网膜色素上皮和感光细胞外段的损坏，以及药物对这种损坏的抑制（图3b）。

（图4a, b）

参考文献：Narendran, S., Pereira, F., Yerramothu, P. et al. Nucleoside reverse transcriptase inhibitors and Kamuvudines inhibit amyloid-β induced retinal pigmented epithelium degeneration. Sig Transduct Target Ther 6, 149 (2021). https://doi.org/10.1038/s41392-021-00537-z