论文解读｜Zhenglin Yang教授团队新研究揭示视网膜支持系统的分子结构特征

视网膜色素上皮（RPE）和脉络膜位于视网膜后方，负责光线吸收、营养物质运输及废物排除，对视觉功能至关重要。尽管二者的重要性不言而喻，但其细胞和分子构成仍未能阐明。

电子科技大学的Zhenglin Yang教授团队在本刊发表了题为“Dynamic human retinal pigment epithelium (RPE) and choroid architecture based on single-cell transcriptomic landscape analysis”的研究论文，这项研究对RPE和脉络膜的复杂性进行了深入的研究，揭示了这些组织如何支持视觉并随年龄的增长而变化，进而增强了我们对视网膜健康和疾病机制的了解。

1. 视网膜色素上皮和脉络膜中基因表达的区域和年龄相关差异

该研究通过对来自人类视网膜色素上皮（RPE）和脉络膜的近30万个细胞进行全面的单细胞RNA测序分析，揭示了这些组织中显著的区域差异和年龄相关基因的表达变化（图1）。例如，维持RPE和脉络膜结构至关重要的关键基因ELN，其表达水平随年龄增长而下降，暗示其可能在脉络膜组织随年龄增长而退化中发挥作用。此外，研究识别了独特的基因表达模式，表明RPE和脉络膜的不同区域在视觉功能中扮演了独特角色。

图1. 对来自2个区域和7个年龄组的人类 RPE 和脉络膜的 310 603 个细胞进行单细胞 RNA 测序（原图中Figure 1）

2. 细胞-细胞互作和细胞组成的洞见

研究揭示了RPE和脉络膜内复杂的细胞相互作用网络，展示了不同类型细胞之间的分子通信（图2）。这些相互作用对于维持眼睛系统的整体功能和完整性至关重要。此外，研究还详细描述了RPE和脉络膜的细胞组成，发现各种细胞类型的比例随年龄增长而变化。例如，老化组织中免疫相关细胞如巨噬细胞的比例增加，这表明眼内免疫反应随年龄增长而上调。

图2. 人类RPE和脉络膜内10种主要细胞类型的相互作用（原图中Figure 5）

3. 发现ELN作为RPE退化的候选基因

该研究的一个开创性发现是确定ELN作为影响RPE和脉络膜的结构完整性的关键基因（图3）。研究表明， ELN表达水平的年龄相关性下降与这些组织的退化密切相关，因此ELN可能作为治疗年龄相关视觉障碍的潜在靶点。这一发现为开发针对退行性眼病的干预措施提供了新的方向。

图3. AAV驱动人ELN在玻璃体中的异源表达可以挽救老年小鼠RPE和脉络膜结构的退化（原图中Figure 8）

总之，这项研究提供了针对人类RPE和脉络膜动态细胞景观前所未有的视角，不仅加深了我们对视觉和视觉疾病机制的理解，还为未来旨在保护或恢复老年人视力的干预措施奠定了坚实的基础。

文章来源

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304222003087 

引用这篇文章：

Huang L, Ye L, Li R, et al. Dynamic human retinal pigment epithelium (RPE) and choroid architecture based on single-cell transcriptomic landscape analysis. Genes Dis. 2023;10(6):2540-2556.