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PTP4A3通过部分影响PI3K-AKT信号通路促进病理性视网膜血管新生和血管渗漏

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这对糖尿病患者为何重要

对于数以百万计的糖尿病患者而言,最令人担忧的并发症之一就是视力丧失。糖尿病性眼病损害了滋养眼后部感光组织——视网膜的细小血管。本研究考察了这些血管内较少被关注的分子PTP4A3,并展示了它在使视网膜血管更易渗漏并更易萌生脆弱新血管分支方面的意外作用。研究者认为,通过靶向该分子,未来有望补充甚至改进目前并非对所有人都有效的眼内注射治疗。

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聚焦糖尿病性眼损伤的细节

糖尿病性视网膜病变在多年高血糖和缺氧导致视网膜血管脆弱内皮受损时发生。正常情况下,这些血管形成紧密、密封良好的网络,以保持体液在应在的位置。然而在晚期疾病中,它们开始渗漏并长出异常的新血管,这一过程称为病理性新生血管。当前的主要治疗方法是反复注射以阻断被称为VEGF的生长信号,但多达四分之一的患者反应不佳,许多人仍在中央视网膜出现水肿。正是这一治疗缺口促使科学家寻找除VEGF之外的其他可作为靶点的病因,以更好地保护视力。

一个被激活的隐秘开关

研究团队将注意力集中在PTP4A3上,这是一种在癌症中更为人所知的酶,在那儿它帮助肿瘤细胞生长、扩散并促进新血管形成。利用人类眼组织数据和两种模拟糖尿病性眼病的小鼠成熟模型,他们发现每当视网膜出现严重糖尿病性视网膜病变中那种渗漏且过度生长的血管时,PTP4A3水平显著升高。他们还通过在离体培养的视网膜血管细胞中施加高糖和低氧的糖尿病样压力,复现了这一现象,同样观察到PTP4A3水平上升。这些发现共同指向PTP4A3作为受损视网膜血管内过度活跃的“开关”。

这个开关如何损害视网膜血管

为了解该开关的具体作用,研究者在视网膜血管细胞中人为提高了PTP4A3水平。细胞开始更快分裂并更易迁移——这些正是驱动病变视网膜不受欢迎血管萌生的行为。同样重要的是,细胞间通常紧密的屏障被削弱了。作为细胞间“铆钉”的关键密封蛋白,如occludin和claudin-5减少,实验室测试显示更多染料穿过细胞层。值得注意的是,这种渗漏并非来自细胞内转运增加,而是细胞间连接松动,把血管壁从一个不渗水的水管变成了筛子。

用针对性阻断剂减轻损害

研究接着探讨将该开关关闭是否能保护视网膜。在细胞实验中,一种小分子药物可阻断PTP4A3并逆转许多有害变化:细胞不再过度增殖、迁移减少、并重建了更强的细胞连接。在糖尿病与缺氧胁迫的小鼠模型中,将该药物或用于降低PTP4A3的基因工具注入眼内,可减少异常血管生长和视网膜渗漏,同时对正常视网膜结构无明显伤害。团队将这些效应与一个重要的内部生长通路PI3K–AKT联系起来。当他们下游阻断该通路时,出现了相同的改善,暗示PTP4A3通过该信号通路促进血管过度生长和渗漏。

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这对未来眼科治疗可能意味着什么

对非专业读者而言,结论很直接:研究者发现了一个内部分子开关PTP4A3,它促使糖尿病眼中的视网膜血管走向有害的过度生长和渗漏。在动物模型和细胞培养中,通过阻断该开关可以让血管趋于平稳、收紧血管壁并减少威胁视力的改变。尽管需要更多工作来确认对人体的安全性和有效性,并进一步弄清PTP4A3如何与其他疾病通路相互作用,但该分子已成为一个有前景的新靶点,未来可能作为现有抗VEGF疗法的补充,为那些对当前治疗反应不佳的患者带来希望。

引用: Gui, Yk., Yan, Zx., Ren, Rf. et al. PTP4A3 contributes to pathological retinal neovascularization and vascular leakage partly through the PI3K-AKT signalling pathway. Sci Rep 16, 14087 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44537-x

关键词: 糖尿病性视网膜病变, 视网膜血管, 血管渗漏, 病理性新生血管, PTP4A3