香烟烟雾和生物年龄诱导视网膜色素表皮的退行性异质性

科学领域:

• 眼科医生 眼科 眼科
• 遗传学 遗传学 是一个
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 环境暴露,如香烟烟雾,可以诱导表观遗传改变,加速细胞衰老,促进退行性异质.
• 与年龄相关的黄斑变性 (AMD) 是老年人失明的主要原因,其特点是视网膜色素上皮质 (RPE) 细胞异质.
• 吸烟是AMD发展的最重要的环境风险因素.

研究的目的:

• 通过与衰老相比明显的表观遗传变化,调查香烟烟雾是否会诱导退行性RPE异质性.
• 为了确定衰老是否使RPE细胞更容易受到香烟烟雾引起的损伤.
• 探索RPE细胞脱差的基础分子机制及其与AMD的联系.

主要方法:

• 对年轻和老年小鼠进行吸管内注射香烟烟雾缩物 (CSC).
• 单核RNA测序 (snRNA-seq) 和单核测试用于RPE/状组织的转化酶可访问染色体测序 (snATAC-seq).
• 分析RPE细胞群,染色质可访问性,基因表达和细胞存活率 (TUNEL标签).

主要成果:

• 在老年和年轻的CSC治疗小鼠中,确定了不同的RPE细胞群,代表健康和无差异状态.
• 不分化的RPE细胞显示染色质可访问性降低和衰老标志基因下调.
• 年轻的非分化的RPE细胞表现出补偿基因上调 (线粒体功能,蛋白质稳定),与老化的RPE细胞不同,这些细胞易受CSC诱导的死亡.
• 在吸烟或患有早期AMD的人类捐赠者中观察到类似的RPE异质性.

结论:

• 暴露在香烟烟雾中会诱导表观遗传变化,导致RPE细胞脱差,导致退行性异质,并可能加速AMD.
• 衰老加剧了RPE对香烟烟雾的脆弱性,损害了补偿机制,导致细胞死亡.
• 退行性细胞异质性,包括异常细胞群,可能是眼睛衰老和AMD病变的一个新鲜标志.