Journal of Neuroscience:研究揭示糖尿病性视网膜病变分子细胞机制

糖尿病性视网膜病变是继发于糖尿病的视网膜血管及神经元变性类疾病，其临床主要诊断标准为眼底微血管改变，因此传统上该疾病被认为起源于血管病变。越来越多证据显示早期糖尿病性视网膜病伴随视网膜神经元损伤。而早期糖尿病性视网膜病中，视网膜神经元病变与血管病变间的发展关系尚未清晰。 

该研究利用CRISPR/Cas 9技术建立了pdx1基因杂合突变模型斑马鱼模型，结合高糖处理，产生高血糖背景下视网膜神经元与血管进行性病变。研究发现，在视网膜血管结构病变之前，视锥细胞结构损伤独立出现，其内外节长度随血糖升高显著缩短。 

进一步，单细胞测序分析发现，高血糖状态下光感受器细胞是最易受累的视网膜神经元类型。在不同高血糖水平模型中，视锥细胞经历不同转录组状态（野生组-State 1、低水平高血糖组-State 2、高水平高血糖组-State 3）。 

其中，hcn1（hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated potassium channel 1，超极化激活的环核苷酸门控钾离子通道1）基因在三种状态视锥细胞中表达渐进显著下调，研究进一步表明hcn1基因缺失可造成视锥细胞内外节损伤。 

研究工作得到中科院、科技部、国家自然科学基金和上海市科学技术委员会的支持。 

野生组（WT）表现为生理血糖水平；突变组（pdx1+/-）表现为中等升高血糖水平；突变加糖处理组（Glucose-treated pdx1+/-）表现为更高血糖水平。随着血糖水平升高，相对于血管（A、标尺：50 μm）视锥细胞内外节（B、标尺：15 μm）首先发生显著改变。