JEM：刘庆淮/肖明团队发现，Aβ的脑-眼转运导致阿尔茨海默病视网膜病变

南京医科大学刘庆淮/肖明团队在 Journal of Experimental Medicine 期刊发表了题为：Transport of β-amyloid from Brain to Eye Causes Retinal Degeneration in Alzheimer’s Disease 的研究论文。

该研究揭示了Aβ的脑-眼转运导致了阿尔茨海默视网膜病变，并提出了脑-眼转运的三种方式，这可能是眼科和神经退行性疾病中全新的治疗靶点。

首先，研究团队使用Aβ抗体6E10对阿尔茨海默病（AD）捐献者和AD基因鼠5×FAD小鼠眼部组织进行免疫染色，发现Aβ沉积增多，且主要集中在视网膜和视神经的血管周围间隙，并在眶周淋巴管中沉积。且10月龄的5×FAD小鼠表现出明显的视网膜退行性改变。

Aβ由淀粉样前体蛋白（APP）经β-分泌酶和γ-分泌酶切割产生，PS1是γ-分泌酶的关键组分。研究团队发现，5×FAD小鼠模型中，APP和PS1在脑中的表达显著增加，但在视网膜中未见差异，表明视网膜中的Aβ积累不是由于原位生成增加。

AD患者视网膜及视神经Aβ沉积情况

为了进一步探究视网膜Aβ来源，研究团队对小鼠进行小脑延髓池立体定位注射荧光标记的hAβ示踪剂，发现hAβ示踪剂在视神经和视网膜中的分布显示出时间依赖性，并与血管密切相关。脑源性hAβ在视神经鞘扩散，并通过血管旁间隙和视神经轴突到达视网膜。此外，视神经鞘膜淋巴管和眶周淋巴管也参与了脑源性hAβ的清除。这些结果揭示了从脑到眼的Aβ转运途径。

该团队前期研究表明，脑类淋巴系统的毒性代谢物运输依赖于水通道蛋白4（AQP4）的极性。由于眼部类淋巴系统与脑类淋巴系统在细胞和分子结构上类似，研究团队推测AQP4可能介导了Aβ从脑到眼的转运。小鼠视网膜的单细胞测序结果和免疫荧光实验显示，Aqp4主要在视网膜的胶质细胞中表达，主要集中在血管周围。

使用AQP4基因敲除（KO）小鼠，发现AQP4的缺失减缓了hAβ从脑到眼的转运速率。扩展了hAβ示踪实验的时间窗厚，显示眼部Aβ沿着视网膜、视神经血管周围间隙，通过眶周淋巴管视神经鞘膜淋巴管排出到外周淋巴结。这表明，眼类淋巴系统-视神经鞘膜淋巴管途径可能在清除视网膜Aβ中发挥关键作用。

关于脑到眼的Aβ转运导致阿尔茨海默病视网膜病变的具体机制，研究团队分别对野生型和AQP4 KO小鼠进行hAβ1-42寡聚体注射，并在注射后持续观察hAβ的荧光强度。结果表明，AQP4缺失或极性破坏会延缓Aβ从脑到眼的转运，阻碍长期清除，并加剧视网膜退行性病变。

该研究提出两个创新的理论：

1、脑脊液中的Aβ可由视神经鞘膜-淋巴途径、轴突间隙途径、动脉周围间隙途径三条脑眼通路转运至眼；

2、可通过调控AQP4影响脑眼转运及视网膜类淋巴清除系统及AD眼部病理改变。

这两个理论不仅解释了阿尔茨海默病（AD）进程中眼部Aβ从何而来，到何处去，以及引发怎样的病理改变，而且通过脑眼结合的角度为眼科、神经科的退行性病变探索新的发病机制及治疗靶点，脑眼结合的交叉研究对脑病及眼病具有重要的临床意义！