年龄相关性黄斑变性(AMD)是失明的主要原因。视力丧失是由视网膜色素上皮细胞(RPE)和光感受器萎缩和/或视网膜和脉络膜血管生成引起的。近日，JEV杂志上的一篇报道使用具有补体因子HY402H高风险多态性的AMD患者特异性RPE细胞对细胞外囊泡(EV)、它们的载体和在疾病病理学中的作用进行综合分析。研究表明AMD RPE的特点是增强的极化EV分泌。多组学分析表明，AMD RPE EV携带RNA、蛋白质和脂质，它们介导关键的AMD特征，包括氧化应激、细胞骨架功能障碍、血管生成和玻璃膜疣积聚。
年龄相关性黄斑变性(AMD)是视网膜黄斑区的退行性疾病，会导致中心视力进行性丧失。它是全球视力丧失的第三大原因，全球8.7%的人口受到AMD的影响，预计到2040年将有近3亿人患有这种疾病，从而造成巨大的社会经济负担。视网膜色素上皮细胞(RPE)的玻璃膜疣积聚和异常是AMD的特征性特征。该疾病从无症状的早期阶段进展，其特征是黄斑区存在中等大小的玻璃膜疣(63-125μm)，经过中间阶段玻璃膜疣增大(>125μm)和视网膜色素改变，到晚期阶段干性（地理萎缩）或湿性（新生血管）AMD。干性AMD通常缓慢进展，伴有脉络膜毛细血管和RPE损失，最终导致萎缩斑的形成，并伴有光感受器变性，目前尚无治疗方法。湿性AMD当新血管在视网膜下形成并伴有渗漏、出血和纤维化导致中央视力迅速丧失时，就会发生湿性AMD。抗VEGF（血管内皮生长因子）疗法是针对这种情况的既定治疗方法，但需要在病程早期开始并且不会改变潜在的疾病过程。
AMD是一种多因素疾病，遗传和环境因素被认为在疾病易感性中发挥作用。已确定34个位点的52个常见和罕见遗传变异与AMD相关，其中补体因子H基因(CFH)Y402H多态性对疾病易感性做出了重大贡献。一项大型荟萃分析表明，CFHY402H使欧洲血统的人每复制一个风险等位基因，患晚期AMD的风险高出约2倍。高龄、欧洲血统和吸烟是AMD的重要环境风险因素，然而，AMD与高脂肪饮食以及高血压和总血清胆固醇等心血管风险因素之间的关联结果不一致。
很可能是炎症过程（补体通路失调、炎症小体激活）、内在（例如光氧化）和外在（例如香烟烟雾）对视网膜的氧化损伤、与年龄相关的代谢损伤（线粒体、自噬和内质网应激）以及原位RPE极其有限的增殖和再生能力导致RPE细胞死亡和AMD。老化的RPE中的自噬功能障碍和局部炎症过程可能是细胞外碎片在RPE下积聚的方式。最近表明，与补体系统过度激活直接相关的功能失调的溶酶体降解发生在AMD RPE细胞中。AMD玻璃膜疣对自噬和细胞外囊泡(EV)的标记物呈免疫阳性，它们是RPE细胞分泌蛋白组的一部分。作为正常过程的一部分由细胞释放的EV很可能在RPE下方和周围积聚，并可能参与玻璃膜疣的形成。支持这一假设的是，在进行性杆锥变性小鼠模型中观察到EV在光感受器外节底部的积累，类似于AMD中的假性玻璃膜疣积累。在多孔支持物上培养的人RPE玻璃膜疣的透射电子显微镜下也观察到多囊泡结构，使细胞能够发展其自然极化和分泌功能。尽管有这些观察，但AMD-RPE细胞分泌的这些囊泡的分子和功能性质仍有待探索。
有大量证据表明氧化应激会增强自噬。EVs的产生作为维持细胞稳态的内在机制的一部分，可能是通过分泌减少细胞应激的另一种方法。有趣的是，低水平氧化应激条件下的人类ARPE19细胞具有增强的EV分泌，其中含有介导其促血管生成特性的VEGF受体2。因此，RPE周围EV的积累可能是干性AMD向湿性AMD进展的一个促成因素，并且在其他情况下也报道了它们在促进新血管生长方面的作用。此外，EV在炎症过程（包括补体成分转运和补体激活）中的作用有待研究，RPE EV可能会转运C3补体成分，如前所述。
来自多项研究的数据表明，自噬降解调节EV的生物发生途径，并且这两个系统协调工作以补充其潜在的低效率，从而最大限度地减少细胞压力。因此，已经表明，用巴弗洛霉素A1或氯化铵对溶酶体降解的化学抑制会导致SH-SY5Y细胞中EV和含有EV的α-突触核蛋白的分泌增加，模拟帕金森病的发病机制。同样，在Niemann-PickC1型中，与疾病相关的胆固醇和鞘脂在内溶酶体区室中的积累与富含胆固醇的EV的分泌增加相关，并被认为在调节细胞胆固醇代谢中发挥作用。这一证据表明，受损的溶酶体降解或内溶酶体分子超载可能会刺激细胞通过分泌途径激活废物/不必要的物质去除。因此，在老年小鼠视网膜和AMD眼玻璃膜疣下方的RPE下发现的自噬和外泌体标记物可能是老年RPE补偿机制的一个指标，并提示EVs对玻璃膜疣形成的贡献。
在最近的一项研究中，Flores-Bellver等人报道，稳态条件下的RPE细胞会分泌EV，其货物富含参与氧化应激、补体激活和炎症以及玻璃膜疣形成的蛋白质（https://www.exosomemed.com/9507.html ）。尽管作者观察到EV货物中玻璃膜疣相关蛋白对香烟烟雾提取物的反应有所增加，但他们并未将这些研究扩展到患者特异性RPE细胞，这些细胞具有遗传风险因素，这表明与AMD风险存在明显的因果关系。为了充分了解EV在AMD病理学中的作用，该研究重点关注由AMD患者衍生的诱导多能干细胞(iPSC)RPE细胞分泌的EV的分子和功能特征，这些细胞在补体因子H中具有常见的纯合多态性基因(CFHY402H)及其在外视网膜疾病信号传导和AMD进展中的作用。
与PBS载体处理的对照相比，alphaB晶状体蛋白(CRYAB)、Müller glia CRALBP标记物和神经祖细胞Pax6标记物蛋白在用顶端或基底高风险EV处理的视网膜类器官中的表达。
该研究使用具有补体因子HY402H高风险多态性的AMD患者特异性RPE细胞对细胞外囊泡(EV)、它们的载体和在疾病病理学中的作用进行综合分析。该研究表明AMD RPE的特点是增强的极化EV分泌。多组学分析表明，AMD RPE EV携带RNA、蛋白质和脂质，它们介导关键的AMD特征，包括氧化应激、细胞骨架功能障碍、血管生成和玻璃膜疣积聚。此外，AMD RPE EVs诱导淀粉样原纤维形成，揭示了它们在玻璃膜疣形成中的作用。该研究证明，将对照RPE暴露于AMD RPE apical EV会导致获得AMD特征，例如应力空泡、细胞骨架不稳定和细胞核形态异常。用apical AMD RPE EV进行的视网膜类器官处理导致神经上皮细胞破坏和细胞保护性αB晶状体蛋白免疫阳性细胞的出现，其中一些共表达视网膜祖细胞标记物Pax6/Vsx2，表明损伤诱导的再生通路激活。这些发现表明AMD RPE EV是邻近RPE和视网膜细胞中AMD表型的有效诱导剂。
参考文献：
Kurzawa-Akanbi M, Whitfield P, Burté F, Bertelli PM, Pathak V, Doherty M, Hilgen B, Gliaudelytė L, Platt M, Queen R, Coxhead J, Porter A, Öberg M, Fabrikova D, Davey T, Beh CS, Georgiou M, Collin J, Boczonadi V, Härtlova A, Taggart M, Al-Aama J, Korolchuk VI, Morris CM, Guduric-Fuchs J, Steel DH, Medina RJ, Armstrong L, Lako M. Retinal pigment epithelium extracellular vesicles are potent inducers of age-related macular degeneration disease phenotype in the outer retina. J Extracell Vesicles. 2022 Dec;11(12):e12295. doi: 10.1002/jev2.12295. PMID: 36544284; PMCID: PMC9772497.
外泌体资讯网 JEV：视网膜色素上皮细胞外囊泡诱导年龄相关性黄斑变性
