引言：Müller细胞中谷氨酸转运蛋白GLAST的缺乏可能是细胞外谷氨酸过量的原因，而谷氨酸过量与青光眼中的视网膜神经节细胞（RGC）损伤密切相关。然而，Müller细胞GLAST的下调在青光眼中具体由何种分子机制来调控目前尚未得到明确回答。
复旦大学上海医学院王中峰教授团队和复旦大学附属眼耳鼻喉医院高凤医生团队于国际神经科学经典期刊Glia上在线发表题为“EphA4/ephrinA3 reverse signaling mediated downregulation of glutamate transporter GLAST in Müller cells in an experimental glaucoma model”的研究论文，研究团队阐明了GLAST在大鼠慢性高眼压（COH）模型中的调控作用，为青光眼神经保护治疗提供了新的潜在靶点。巴塞罗那大学医学院周之欣博士为本文第一作者，复旦大学上海医学院徐霖婕博士、王洪宁博士参与了本课题研究。
研究团队首先建立了稳定的慢性高眼压（COH）实验性青光眼大鼠模型。Western blot结果显示在COH的早期阶段，Müller细胞中GLAST蛋白和GLAST介导的电流密度下调。全细胞膜片钳记录显示从COH视网膜分离的Müller细胞中GLAST介导的电流密度在眼压升高的早期阶段下调。
图1. 慢性高眼压大鼠视网膜细胞膜蛋白GLAST表达变化
图2. 慢性高眼压大鼠Müller细胞GLAST介导电流的改变
二、EphA4/ephrinA3反向信号转导介导GLAST表达与功能下调
既往研究已经表明EphA4和ephrinA3之间存在直接的相互作用，并通过调节胶质细胞谷氨酸转运体来控制神经元树突形态和突触可塑性。研究团队在正常大鼠中，玻璃体腔注射EphA4-Fc（一种ephrinA3的激活剂）模拟了COH视网膜中GLAST的变化趋势，这些作用可以被酪氨酸激酶抑制剂PP2阻断。在纯化培养的Müller细胞中，EphA4-Fc处理降低了mRNA和蛋白质水平的GLAST表达，并能被PP2处理或ephrinA3 siRNA（Si-EFNA3）转染逆转，表明EphA4/ephrinA3反向信号传导介导了GLAST的下调。
图3. EphA4/ephrinA3反向信号介导大鼠视网膜中Müller细胞GLAST下调
图4. ephrinA3 siRNA逆转EphA4-Fc诱发的GLAST表达下调
三、PI3K/Akt/NF-κB信号通路介导GLAST下调
EphA4-Fc处理培养的Müller细胞降低了p-Akt/Akt和NF-κB p65蛋白表达水平，并随着Si-EFNA3的转染得到逆转。在ephrinA3被敲减的Müller细胞中，PI3K抑制剂LY294002在EphA4-Fc存在下仍可降低NF-κB p65的蛋白表达，并且GLAST的mRNA水平分别被LY294002和NF-κB抑制剂SN50降低。综上结果，EphA4/ephrinA3反向信号通过抑制PI3K/Akt/ NF-κB信号通路介导对GLAST表达的影响。
图5. PI3K/Akt/NF-κB信号通路介导了Müller细胞GLAST的表达下调
四、干扰 EphA4/ephrinA3 反向信号通路可减少Müller细胞胶质增生和RGC凋亡
最后，研究团队利用视网膜下腔注射化学修饰Si-EFNA3的手段来探究干扰EphA4/ephrinA3反向信号是否会对慢性高眼压大鼠的Müller细胞激活和RGC凋亡产生影响。Western blot和TUNEL染色结果发现干扰EphA4/ephrinA3反向信号可减少膜Müller细胞胶质增生和RGC凋亡。
图6. 视网膜下腔预注射Si-EFNA3缓解慢性高眼压条件下RGC凋亡
研究团队发现了GLAST的表达和功能在大鼠慢性高眼压模型视网膜Müller 细胞中发生下调。EphA4/ephrinA3反向信号通过抑制PI3K/Akt/NF-κB通路介导了GLAST的表达水平下调，进而导致GLAST相关的功能障碍。EphA4/ephrinA3反向信号的干扰可减轻慢性高眼压模型视网膜中的Müller 细胞胶质增生和RGC丢失；干扰EphA4/ephrinA3反向信号传导可以减缓RGC凋亡水平。本研究创新性的提出干扰EphA4和ephrinA3的相互作用可能成为减缓青光眼RGC不可逆损伤的新策略。
信 源
Zhou ZX, Xu LJ, Wang HN, Cheng S, Li F, Miao Y, Lei B, Gao F, Wang Z. EphA4/ephrinA3 reverse signaling mediated downregulation of glutamate transporter GLAST in Müller cells in an experimental glaucoma model. Glia. 2023 Mar;71(3):720-741. doi: 10.1002/glia.24307. Epub 2022 Nov 23. PMID: 36416239.
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