衰老是普遍存在的过程,会影响生物体内的所有细胞。
在眼部,衰老是青光眼这一类神经病变的重要风险因素。
研究人员现在有了一种新工具,可评估压力和治疗对视网膜组织衰老状态的影响。
这有助于他们了解压力如何引发类似自然衰老的眼部变化,并找到潜在的治疗靶点。
一项针对小鼠的新研究表明,衰老是青光眼患者视网膜神经节细胞死亡的重要因素。
研究人员还报告称,在设计青光眼患者的新疗法时,可以针对新的作用通路。
这项研究发表于《Aging Cell》。
这项研究描述了衰老视网膜中发生的转录和表观遗传变化。研究团队展示了压力(例如眼内眼压(IOP)升高)如何导致视网膜组织出现类似自然衰老的表观遗传和转录变化。他们还表明,年轻视网膜组织反复承受压力会呈现加速衰老的特征,包括表观遗传年龄加速。
衰老是普遍存在的过程,会影响生物体内的所有细胞。在眼部,衰老是青光眼这一类神经病变的重要风险因素。由于全球人口老龄化加剧,目前估计,到2040年,青光眼患者(40-80岁)人数将增至超过1.1亿。
“我们的研究强调了早期诊断和预防的重要性,以及对包括青光眼在内的年龄相关疾病进行针对不同年龄阶段的管理,”加州大学欧文分校医学院转化视觉研究中心教员、生理学与生物物理学系及眼科学系助理教授多罗塔·斯科夫龙斯卡-克拉夫奇克(Dorota Skowronska-Krawczyk)说。
“我们观察到的表观遗传变化表明,染色质层面的变化会在多次压力作用后逐步累积。这为预防视力丧失提供了机会窗口,前提是疾病能够得到早期识别。”
在人类中,眼压具有昼夜节律。在健康人群中,眼压通常在12-21 mmHg范围内波动,约三分之二的人在夜间眼压最高。由于眼压存在波动,单次眼压测量往往不足以判定青光眼患者的实际病理状况和疾病进展风险。据报道,长期眼压波动是青光眼进展的有力预测指标。
这项新研究表明,眼压波动的累积影响直接导致了组织衰老。
“我们的研究显示,即使是中度的眼压液压升高,在老年动物身上也会导致视网膜神经节细胞丧失及相应的视力缺损,”斯科夫龙斯卡-克拉夫奇克说。
“我们将继续研究衰老过程中变化累积的机制,以寻找潜在的治疗靶点。我们也在测试不同方法,以防止压力导致的衰老加速过程。”
研究人员现在有了一种新工具,可评估压力和治疗对视网膜组织衰老状态的影响,这使这些新发现成为可能。
研究人员与Clock Foundation以及Altos Labs的史蒂夫·霍瓦特博士(Steve Horvath)合作。霍瓦特开创了表观遗传时钟的开发工作,这种时钟能够根据组织DNA中的甲基化变化测量年龄。通过这项合作,研究人员得以证明,反复、轻度的眼压升高能够加速组织的表观遗传年龄。
“除了测量视力下降以及压力和潜在治疗引起的一些结构变化外,我们现在还可以测量视网膜组织的表观遗传年龄,并据此找到预防衰老过程中视力丧失的最佳策略,”斯科夫龙斯卡-克拉夫奇克说。
部分资金来自美国国立卫生研究院、波兰科学基金会,以及通过欧洲区域发展基金提供的欧盟资金。作者感谢防盲研究基金会对加州大学欧文分校眼科学系的支持。

