基因多樣小鼠模型，揭示眼衰老與腦健康線索

視力變化是衰老不可避免的一部分，但爲什麼有些人更容易患上與年齡相關的眼部疾病？爲什麼有些人的視力衰退比其他人更嚴重呢？傑克遜實驗室（JAX）的新研究表明，基因在眼睛的衰老過程中起着關鍵作用，不同的基因背景以不同的方式影響視網膜衰老。

這項發表在《分子神經退行性疾病》（ Molecular Neurodegeneration ）雜誌上的研究，檢測了9種品系小鼠視網膜基因和蛋白質的年齡相關變化，模擬了人類的基因變異性。雖然所有小鼠都表現出預期的衰老跡象，但這些變化的嚴重程度和性質在9個品系之間存在顯著差異。

傳統上，視網膜衰老和疾病的研究依賴於單一品系的基因相同的小鼠，這限制了研究人員理解基因變異作用的能力。

“研究與年齡相關的眼部疾病的挑戰在於衰老具有異質性，”領導這項研究的傑克遜實驗室青光眼研究的戴安娜·戴維斯·斯賓塞基金會教授加雷思·豪厄爾（Gareth Howell）說。“觀察一個品系小鼠的衰老過程可能與所有小鼠或人類無關。爲了克服以往研究的侷限性，我們想知道基因環境如何驅動視網膜衰老。”

在豪厄爾（Howell）及其團隊的工作中，他們利用了9種具有不同基因背景的小鼠品系，這些品系旨在更好地反映人類的變異性，從而獲取了年輕和年老小鼠與年齡相關的基因和分子變化的數據。由於他們的數據集現已公開可用，豪厄爾及其團隊希望他們的發現將有助於其他研究衰老和視力喪失的科學家——這項工作或許還能提高眼睛作爲預測神經衰退的大腦窗口的實用性。

該研究中最重要的發現之一是鑑定出了兩種與人類視網膜疾病非常相似的小鼠品系。

通過進行眼部檢查——就像人類在常規驗光師預約時所接受的檢查一樣，研究人員發現沃特金斯星線B（WSB）品系出現了年齡相關性黃斑變性和色素性視網膜炎（一種罕見的遺傳性失明）的特徵，而以嚴重肥胖和糖尿病著稱的新西蘭肥胖（NZO）品系則出現了糖尿病性視網膜病變。此外，對這兩種小鼠品系的基因和蛋白質分析預測它們將會患上常見的與年齡相關的眼部疾病。

“很有希望的是，我們發現自己生成的分子數據預測出這兩個品系中特定的視網膜細胞異常，”傑克遜實驗室（JAX）的博士後研究員、這篇新論文的共同第一作者奧利維亞·馬羅拉（Olivia Marola）說。“當我們在分子水平上看到NZO小鼠的視網膜神經節細胞出現獨特變化時，果然，我們看到這些細胞發生了劇烈的功能變化。”

這項工作的博士後研究員、共同第一作者邁克爾·麥克萊恩（Michael MacLean）解釋說，這些模型將使研究人員能夠研究這些疾病的發展過程，並探索潛在的治療方法。

這也可以幫助其他科學家選擇在自己與衰老相關的工作中使用哪些小鼠模型，或者開展進一步的研究，來明確與加速眼部衰老和眼部疾病（如白內障、青光眼、黃斑變性和糖尿病視網膜病變）相關的單個基因。

除了視覺研究之外，這項研究可能對神經退行性疾病有更廣泛的影響。由於視網膜是大腦的直接延伸部分，瞭解它如何老化可能會爲阿爾茨海默病和其他形式的癡呆症等病症提供線索。

豪厄爾（Howell）說：“眼睛是一個至關重要的器官，這項研究填補了我們對衰老認識的一個重要空白。但除此之外，眼睛是瞭解大腦的一扇窗戶。通過了解健康眼睛的老化過程，我們或許能夠致力於探索利用眼睛來確定人們患阿爾茨海默病等疾病風險的新方法。”

更多信息：奧利維亞·J·馬羅拉（Olivia J. Marola）等人，《遺傳背景調節小鼠視網膜的老化和退化》，《分子神經退行性疾病》（2025年）。 DOI: 10.1186/s13024-025-00800-9

由傑克遜實驗室提供

這篇報道最初發表於醫學快訊。訂閱我們的時事通訊以獲取最新的科技新聞動態。