糖原肌酶的损失导致iPSC衍生的视网膜色素上皮质对葡萄糖的依赖性增加
Basudha Basu1, Magdalena Karwatka1, Becky China1
1Division of Molecular Medicine, Leeds Institute of Medical Research, University of Leeds, Leeds, UK.
The Journal of biological chemistry
|July 15, 2024
概括
麦克阿德尔病是由糖原菌酶 (PYGM) 的损失引起的,会损害肌肉糖原的分解. 这项研究显示,PYGM-null视网膜细胞表现出代谢缺陷,这可能解释麦克阿德尔病患者的视力丧失.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 细胞生物学 细胞生物学
- 眼科医生 眼科 眼科
背景情况:
- 麦克阿德尔病 (PYGM缺乏症) 导致肌肉问题.
- 视网膜模式变和视力障碍最近与麦克阿德尔病有关.
- 麦克阿德尔病中视网膜功能障碍的潜在机制尚不清楚.
研究的目的:
- 为了研究在麦克阿德尔病中视网膜色素上皮 (RPE) 细胞功能障碍的病理机制.
- 分析PYGM-null RPE细胞中的结构和功能缺陷.
- 检查PYGM-null RPE中的代谢物释放和利用情况.
主要方法:
- 产生了PYGM-null诱导的多能干细胞,并将其分化为成熟的RPE.
- 评估了RPE细胞分裂,体抵抗和细胞因子分泌.
- 测量了糖溶性流量,氧化酸化和氧气消耗率.
- 使用13C-乳酸盐的代谢追踪.
主要成果:
- PYGM-null RPE细胞的葡萄糖含量升高,体抵抗性降低,细胞因子分泌量增加.
- 对视觉周期至关重要的RDH11表达在突变RPE中下降.
- 突变RPE显示乳酸利用效率低下,葡萄糖依赖性增加,光受体的葡萄糖节约受损.
- 基础氧气消耗较高,但乳酸刺激的氧气消耗在PYGM-null RPE中较低.
结论:
- 在RPE细胞中PYGM缺乏导致代谢功能障碍,包括乳酸利用能力受损和葡萄糖代谢改变.
- 这些RPE细胞的代谢缺陷可能导致麦克阿德尔病中观察到的视力障碍.
- 这项研究为了解PYGM缺乏症疾病中的视网膜并发症提供了细胞基础.
