联合蛋白质组学和代谢组学分析揭示与增殖性糖尿病视网膜病变相关的分子标志

这对糖尿病患者为何重要

糖尿病性眼病是可预防失明的主要原因之一，然而即便有现代治疗，仍有许多患者失明。该研究深入观察眼内的“化学汤”，以寻找最严重类型——增殖性糖尿病视网膜病变（PDR）的早期预警信号和新的治疗靶点。通过同时测量数百种蛋白质和小分子，研究人员找出了一小部分似乎驱动糖尿病视网膜中有害血管生长和炎症的分子。

窥视眼内的“内海”

充满眼球的透明凝胶——玻璃体，紧贴感光的视网膜，静静反映着那一脆弱组织的状况。团队从8位晚期增殖性糖尿病视网膜病变患者和6位因另一种非炎性眼病接受手术的非糖尿病患者采集了未稀释的玻璃体样本。随后他们并行使用两种强大的“组学”方法：蛋白质组学用于目录化蛋白质，代谢组学用于追踪小分子代谢物。统计工具用于判断糖尿病组与非糖尿病组样本的聚类情况以及哪些成分在两组间变化最显著。

关键的祸害与缺失的保护因子

联合分析显示有81种蛋白质和26种代谢物在糖尿病与对照眼中存在差异。研究人员从中聚焦了7种蛋白和6种代谢物，这些分子之间联系最紧密。三种蛋白尤为突出：免疫相关蛋白CD5L在糖尿病眼中升高，而CLU（clusterin）和SERPINF1（产生常被称为PEDF的保护因子）则降低。对患者样本及糖尿病视网膜病变大鼠模型的进一步验证确认了这一模式，既在眼液中也在视网膜本身可见。简而言之，通常用于抑制炎症和维持血管稳定的因子被耗减，而可能促使细胞生长和活化的因子则增加。

能量压力与渗漏的血管

代谢物数据为这一故事增添了另一层次。许多改变的分子属于脂肪酸和有机酸类，其中多种与细胞能量代谢相关。肌酸——作为神经和血管内皮等代谢负担大的组织的著名能量缓冲分子——含量降低。这提示糖尿病视网膜细胞可能处于不稳定的能量供应状态，进而加剧应激和损伤。当研究者将蛋白质和代谢物结果结合分析时，发现这些变化集中在调控血液凝固、补体（免疫系统的一部分）和损伤应答的通路上。总体看来，高血糖长期存在会将平衡推向炎症、微血栓形成和渗漏、脆弱的微血管。

聚焦一个关键信号

为检验哪种变化的蛋白质可能主动驱动疾病样行为，团队转向细胞培养实验。他们向小鼠血管细胞中加入额外的CD5L并观察结果。仅凭这一改变，细胞就开始更快分裂并更易迁移——这是新血管芽形成所需的两种基本行为。这支持了过量CD5L在糖尿病眼中可能助长增殖性糖尿病视网膜病变异常血管生长的观点。与此同时，CLU和SERPINF1的丧失可能移除了对炎症和血管过度生长的重要制动，进一步加剧问题。

这对未来护理意味着什么

总体而言，这些发现勾勒出对增殖性糖尿病视网膜病变更完整的理解：它不仅是高血糖和VEGF等过度生长信号的疾病，还涉及免疫平衡、血管稳定性和细胞能量利用的协同失衡。被筛出的蛋白和代谢物可作为生物标志物，在严重损伤出现前识别高风险患者。它们也指示了新的治疗方向，例如抑制CD5L促生长作用的药物，或恢复像SERPINF1和CLU这样的保护性分子。尽管该研究样本较小且部分依赖动物模型，但它为将复杂分子数据转化为切实策略、以更好地保护糖尿病患者视力提供了一张路线图。

引用: Cui, Y., Rao, L., Shen, L. et al. Combined proteomics and metabolomics analyses revealed molecular signatures associated with proliferative diabetic retinopathy. Sci Rep 16, 9755 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40551-1

关键词: 糖尿病视网膜病变, 视网膜血管, 多组学, 眼部炎症, 生物标志物