Leber遗传性视神经病变患者房水与血液中氧化应激和炎症生物标志物的突破性研究

《Antioxidants》:Oxidative Stress and Inflammatory Biomarkers in Aqueous Humor and Blood of Patients with Leber’s Hereditary Optic Neuropathy

【字体: 时间:2026年01月01日 来源:Antioxidants 6.6

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  本研究首次系统分析了LHON患者房水与血清中的氧化应激(OS)和炎症标志物,发现AOPP、LOOH、硝基酪氨酸等指标显著升高,血清LOOH和OX/AntiOX比值可作为高特异性诊断标志物,为这种罕见线粒体疾病的早期诊断提供了新思路。

  
研究背景与意义
Leber遗传性视神经病变(LHON)是一种母系遗传的线粒体疾病,主要特征为视网膜神经节细胞(RGCs)选择性退化和视力丧失。该疾病由线粒体DNA(mtDNA)原发性突变引起,常见突变位点包括11778G>A、3460G>A和14484T>C。研究表明氧化应激(OS)和炎症反应在LHON病理机制中发挥关键作用,但此前缺乏对患者房水和血液生物标志物的系统研究。
研究对象与方法
本研究采用单中心回顾性观察设计,纳入17例经基因确诊的西班牙LHON患者和21例白内障手术患者作为对照组。通过前房穿刺术采集房水样本(100-200μL),同时收集空腹静脉血样本。所有样本在-80°C条件下保存直至检测。
氧化应激标志物检测包括:
  • 氧化损伤标志物:晚期氧化蛋白产物(AOPP)、脂质氢过氧化物(LOOH)、硝基酪氨酸
  • 抗氧化酶:谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、谷胱甘肽还原酶(GRD)、超氧化物歧化酶(SOD)
  • 氧化/抗氧化比值(OX/AntiOX ratio)
    炎症因子检测采用ProcartaPlex多重免疫分析法,涵盖IL-1β、TNF-α、IL-1ra等指标。统计分析使用SPSS软件,采用CHAID决策树确定生物标志物最佳截断值。
主要研究发现
房水检测结果显示,LHON患者所有氧化损伤标志物均显著升高(AOPP:p=0.046;LOOH:p=0.023;硝基酪氨酸:p=0.048)。抗氧化酶GPX和GRD活性显著增强(p=0.006和p=0.048),而SOD3水平在对照组更高(p=0.040)。OX/AntiOX比值在LHON组显著升高(0.82±0.58 vs 0.45±0.17, p=0.021),表明氧化还原平衡被破坏。
血清检测结果与房水具有一致性:
  • LOOH(p=0.05)和硝基酪氨酸(p=0.04)显著升高
  • GRD活性(p=0.035)和SOD活性(p=0.036)增强
  • OX/AntiOX比值显著升高(13.17±3.95 vs 10.35±1.58, p=0.021)
炎症因子分析显示房水与血清存在差异。房水中 leptin水平在对照组更高(340.85±239.55 vs 190.67±58.59, p=0.047),而IL-1ra在LHON组升高(499.67±161.73 vs 302.72±89.17, p=0.007)。血清中IL-1β、TNF-α和IL-1ra均在对照组显著升高。
诊断价值评估
通过CHAID决策树分析发现:
  • 血清LOOH截断值19.0μM时,敏感度73.3%,特异度83.3%
  • 血清OX/AntiOX比值截断值11.19时,敏感度73.3%,特异度81.8%
  • 房水IL-1ra的总体分类率最高(OCR=85%),AUC=0.869
累积风险分析表明,具有≥2个高危参数的患者100%被诊断为LHON,而对照组无人达到此标准。
影响因素分析
对吸烟、饮酒和Idebenone治疗的亚组分析发现:
  • 吸烟者RGC平均厚度减少(p=0.002),房水IL-13和IL-1ra水平降低
  • 饮酒者RNFL厚度变薄(p=0.027),血浆TNF-α水平下降
  • Idebenone治疗者房水GPX水平降低(p=0.018)
    但经过ANOVA校正分析,这些因素未改变LHON的主要效应。
讨论与展望
本研究首次证实LHON患者存在系统性氧化还原失衡,血清LOOH和OX/AntiOX比值可作为高特异性诊断标志物。这种非侵入性检测方法特别适用于无症状携带者的监测和疗效评估。未来需要更大样本验证这些标志物在疾病预测和个性化治疗中的应用价值。
研究局限性包括样本量较小、缺乏无症状携带者房水数据、未按突变类型分层分析。这些发现为开发LHON新型诊断工具和治疗监测策略奠定了基础。
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