根据eLife的一项研究，科学家发现从视网膜不同部位采集的同一类细胞的形态和生物学存在显着差异。

该结果可以帮助解释为什么眼睛的黄斑区域比周边视网膜更容易患病，并且揭示了可能在疾病中被破坏的保护机制。

黄斑是视网膜内的特定区域，其可以受到眼睛疾病的严重影响，例如年龄相关性黄斑变性和糖尿病性视网膜病变。该研究观察了Müller细胞，这是视网膜的主要神经胶质细胞，存在于黄斑和周边视网膜中，并在神经细胞功能，新陈代谢和激活眼睛中的光受体中发挥重要作用。最近的报道表明，Müller细胞是两种必需氨基酸的主要生产基地 - 丝氨酸和甘氨酸。

“Müller细胞对正常视网膜功能的重要性表明它们的功能障碍导致许多眼病，例如糖尿病性视网膜病变和黄斑毛细血管扩张，”共同第一作者Ting Zhang解释，澳大利亚悉尼大学拯救视力研究所研究员。“但是，Müller细胞在黄斑和周边视网膜中的功能是否有所不同。我们开始研究来自这两个地方的Müller细胞的特征，特别关注它们的丝氨酸和甘氨酸的产生。“

该团队首先从健康捐赠者提供的眼组织中分离Müller细胞，然后在实验室中培养它们以研究细胞的特征。他们发现来自黄斑的Müller细胞很小，呈梭形或星形，而来自周边视网膜的细胞则大得多并且有多个过程。

细胞的遗传分析揭示了7,588个在两种细胞类型之间具有不同表达水平的基因。此外，与丝氨酸产生相关的关键基因(例如磷酸甘油酸脱氢酶(PHGDH))的活性在黄斑Müller细胞中高于来自周边视网膜的活性。“这一发现特别重要，因为最近的一项研究报道，丝氨酸代谢途径可能通过PHGDH的缺陷在黄斑毛细血管扩张中发挥重要作用，”共同第一作者Ling Zhu说，他也是大学拯救视力研究所的研究员。悉尼。

“为了研究不同水平的PHGDH如何影响丝氨酸的产生，研究小组使用放射性标记的丝氨酸来追踪其在分离的Müller细胞中的代谢。尽管反向反应以较低的速率发生，但来自黄斑的Müller细胞中丝氨酸的转化率高于来自周边视网膜的Müller细胞。与来自周边视网膜的Müller细胞相比，MaculaMüller细胞也代谢某些其他分子。

最后，他们测试了阻断PHGDH酶对Müller细胞承受压力的能力的影响。当PHGDH被阻断时，他们发现来自黄斑的Müller细胞中的细胞毒性水平高于从周围视网膜分离的细胞毒性。进一步的研究表明，这可能是由于保护性分子谷胱甘肽的消耗以及黄斑Müller细胞中较高水平的毒性活性氧。

“我们发现两个Müller细胞群体之间存在明显差异，这些细胞解释了人类黄斑的独特代谢功能，”悉尼大学临床眼科和眼科健康教授Mark Gillies总结道。“来自眼睛两个区域的丝氨酸产生的差异与黄斑毛细血管扩张症是黄斑Müller细胞的疾病的观点是一致的。更好地了解这些细胞的独特生物学有助于预防和治疗未来的视力丧失。“