導(dǎo)言：近視已成為影響全球人口健康和國家經(jīng)濟(jì)增長的主要問題，亞太地區(qū)-中國的城市人口的青少年近視發(fā)病率約67%（WHO,2019.10）。隨著智能手機(jī)和流媒體短視頻普及，長時(shí)間“近距離“或低光亮環(huán)境” 中使用數(shù)顯電子屏設(shè)備極有可能帶來視覺疲勞和輕度近視等癥狀，一旦病理性近視發(fā)展，失明的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)大大增加因此，重要的是控制和預(yù)防青少年和兒童近視進(jìn)展的速度，以降低由于高度近視并發(fā)癥引起的失明和殘疾率。

近期，北京大學(xué)眼科臨床研究中心和北京視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜疾病診斷與治療重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的王凱(Wang_Kai)老師團(tuán)隊(duì)在Karger旗下的雜志《Ophthalmic Research》發(fā)文闡述咖啡因合成代謝中間體-甲基黃嘌呤（7-Methylxanthine）通過介導(dǎo)ADORA2A-DRD2受體途徑影響視網(wǎng)膜上皮RPE細(xì)胞受體蛋白ADORA2A-DRD2二聚體通路的分子調(diào)節(jié)機(jī)制。
 

7-甲基黃嘌呤（C6H6N4O2, MW=166.14）是咖啡因和可可堿的天然合成代謝物，已被證明具有抑制和預(yù)防近視進(jìn)展的潛力。在細(xì)胞活動(dòng)的分子水平研究中，7-甲基黃嘌呤是一種非選擇性腺苷受體拮抗劑，靶向4種腺苷受體亞型（ADORA1、ADORA2A、ADORA2B和ADORA3），它們廣泛分布在眼睛的各種組織中，包括視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜和鞏膜。RPE在將視網(wǎng)膜生長信號傳遞給脈絡(luò)膜和鞏膜方面起著關(guān)鍵作用。

近視（Myopia) 形成的最重要機(jī)制之一是受近視影響的視覺信號從神經(jīng)視網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移到RPE上皮細(xì)胞，其中液體交換允許分子信號從視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜層傳遞到鞏膜，然后進(jìn)行鞏膜重塑。動(dòng)物模型研究表明，近視與視網(wǎng)膜多巴胺（多巴胺）水平的變化有關(guān)。多巴胺被認(rèn)為是一種視網(wǎng)膜神經(jīng)遞質(zhì)，參與控制視覺引導(dǎo)的眼睛生長的信號級聯(lián)反應(yīng)。哺乳動(dòng)物和非哺乳動(dòng)物模型研究表明，多巴胺在近視的發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。7-MX抑制人RPE細(xì)胞中ADORA1和ADORA2s的表達(dá)，這可能改變多巴胺或其他與近視相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)的表達(dá)。腺苷和多巴胺在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中相互作用，并且有研究者認(rèn)為紋狀體中存在 #ADORA2A-DRD2 異源二聚體蛋白，但其作用機(jī)制未明，該文旨在探討人RPE（視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞）細(xì)胞中是否存在ADORA2A-DRD2異源二聚體，以及7-MX是否可能通過ADORA2A-DRD2通路影響近視進(jìn)展以及7-MX治療后細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中信號分子表達(dá)的變化，為有效藥物靶點(diǎn)的鑒定和近視藥物的開發(fā)提供線索。

實(shí)驗(yàn)方法 為了評估人RPE細(xì)胞中是否存在ADORA2A-DRD2異源二聚體，研究者將RPE細(xì)胞在存在或不存在7-MX的情況下體外培養(yǎng)。使用CCK-8測定評估細(xì)胞增殖。凋亡和壞死率通過膜聯(lián)蛋白V-FITC/碘化丙啶染色和流式細(xì)胞術(shù)測定。使用免疫熒光和共免疫沉淀來檢查RPE細(xì)胞中ADORA2A和DRD2的蛋白表達(dá)和共定位。ADORA2A和DRD2被小干擾RNA（siRNA）處理后的人視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞, 通過蛋白質(zhì)印跡分析（使用博鷺騰BLT Gelview 6000Plus多色熒光系列智能圖像工作站）來分析多巴胺受體DRD2下游信號分子ERK1/2和磷酸化ERK1/2（pERK 1/2）的蛋白質(zhì)表達(dá)的變化。
 

結(jié)果 免疫印記（WB）、免疫熒光（IFC）和免疫共沉淀（Co-IP）都表明，ADORA2A和DRD2在RPE細(xì)胞中共定位（Fig1a-b-c）。免疫印跡顯示，通過siRNA處理下調(diào)ADORA2A蛋白表達(dá)48 h后，DRD2的蛋白表達(dá)增加(Fig2a）。此外，免疫印跡顯示用50μmol/L 7-MX處理48小時(shí)后，DRD2蛋白表達(dá)升高，RPE細(xì)胞中ADORA2A蛋白表達(dá)降低（Fig2b）。
 

用50 μmol/L 7-MX處理48 h后，發(fā)現(xiàn)DRD2、下游通路的ERK1/2和pERK1/2蛋白的表達(dá)也有所增加(Fig3-a)。在siRNA處理介導(dǎo)的RPE細(xì)胞中敲低DRD2水平并用50μmol/ L 7-MX進(jìn)一步處理48小時(shí)后，DRD2的蛋白表達(dá)水平幾乎恢復(fù)到在天然對照中觀察到的水平（Fig3-b）。在本實(shí)驗(yàn)的藥物濃度下，7-MX和siRNA不影響人RPE細(xì)胞的增殖或凋亡。（Fig2-d）
 

結(jié)論 ADORA2A和DRD2異源二聚體存在于RPE細(xì)胞中。7-MX可能通過ADORA2A-DRD2受體途徑影響RPE細(xì)胞的行為。7-MX是一種ADORA2A受體抑制劑，可以防止DRD2受體通路的抑制并增加DRD2受體通路活性。這種現(xiàn)象進(jìn)一步解釋近視發(fā)展相關(guān)的視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞膜RPE細(xì)胞相關(guān)蛋白通路的分子調(diào)節(jié)機(jī)制。發(fā)現(xiàn)通過ADORA2A-DRD2通路影響近視進(jìn)展以及7-MX治療后細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中信號分子表達(dá)的變化，為潛在有效藥物靶點(diǎn)的鑒定和近視藥物的開發(fā)提供線索。
 

參考文獻(xiàn)

1. https://doi.org/10.1159/000525563

2. https://sbms.bjmu.edu.cn/jsdw/bssds/a2aab5f6829c4c32a0e031657a185472.htm

3. Brain tissue expression of ADORA2A - Summary - The Human Protein Atlas

4. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/7-Methylxanthine

5. 世衛(wèi)組織：全球超過22億人視力損傷或失明 近半數(shù)是由缺乏治療所導(dǎo)致 | 聯(lián)合國新聞 (un.org)