视网膜中的吞噬作用促进眼睛局部胰岛素的产生

弗吉尼亚大学细胞清理中心研究人员发现，视网膜色素上皮细胞是视网膜中胰岛素的来源，且受到光感受器外段吞噬和饥饿的刺激，其成果于2月2日发表在《Nature metabolism》。

该文主要研究生物体内一种细胞功能——吞噬（phagocytosis），以及它对胰岛素生产的影响。

视网膜具有很高的代谢活性，这依赖于葡萄糖摄取和有氧糖酵解。视网膜色素上皮 (retinal pigment epithelium，RPE) 细胞与光感受器紧密接触，其关键功能是吞噬受损的光感受器外节 (photoreceptor outer segments，POS)。

研究显示，视网膜中的巨噬细胞（macrophages）对吞噬眼内的凋亡细胞、崩解细胞等具有重要作用，在此基础上还能够促进胰岛素的合成。在这项研究中，研究人员认为RPE是眼睛中能受POS吞噬作用激发的胰岛素来源。

Ins2 mRNA和蛋白在RPE中的表达

实验中研究人员选择了小鼠（C57BL/6J）进行研究，采用了病理学分析、RNA测序技术分析、免疫荧光技术分析等方法，同时通过软件模拟对机制进行了探讨。

研究表明Ins2 mRNA和胰岛素蛋白是由RPE细胞产生的，并且该过程与 POS 的 RPE 吞噬作用相关。吞噬细胞受体的基因缺失（“功能丧失”）会降低Ins2水平，而增加吞噬细胞受体MerTK的水平会增加雄性小鼠Ins2的产生。与来源于胰腺的全身胰岛素不同，RPE来源的局部胰岛素会在饥饿期间受到激发，这也增强了RPE的吞噬作用。

Ins2在RPE中表达受到的调控与与全身胰岛素不同

整体或RPE特异性的Ins2基因缺失会减少饥饿的雄性小鼠视网膜葡萄糖摄取，视网膜生理失调，导致光转导缺陷并加剧视网膜色素变性小鼠模型中的光感受器损失。吞噬过程后巨噬细胞可以继续生存，而且会分泌出胰岛素，而共枝突状、附属结构等对于胰岛素的分泌也十分关键。此外，研究表明这个过程的发生是具有完善的自我调控机制的，从而使胰岛素分泌与眼组织特异的代谢过程建立联系。

吞噬作用可提高RPE中Ins2的表达水平

总的来说，这些数据证明RPE细胞是视网膜中吞噬作用所诱导的局部胰岛素来源，有可能影响视网膜生理和疾病。

本文首次证明了吞噬作用与视网膜生物代谢之间的联系，并揭示了局部胰岛素产生的新机制。同时，这一发现具有潜在的治疗价值，为治疗眼部疾病提供了新思路。此外，这一研究也为关注细胞功能、生物代谢过程的相关研究提供了新的视角和研究方法。

Ins2调节视网膜代谢稳态与视网膜疾病

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s42255-022-00728-0?utm_source=twitter&utm_medium=social&utm_campaign=natmetab#Sec39

转自：“科研腔”微信公众号

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