《Frontiers in Neuroscience》：Differential pericyte pathology in the human retina and brain in diabetes mellitus and Alzheimer’s disease
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本综述首次系统比较2型糖尿病（DM）与阿尔茨海默病（AD）患者视网膜内血-视网膜屏障（iBRB）与血-脑屏障（BBB）中周细胞的病理差异。研究发现DM引起视网膜周细胞密度显著降低至4个/mm（对照组为7个/mm），而脑部周细胞密度保持稳定（9个/mm）；双重病症（DM+AD）患者脑部周细胞标记物NG2与PDGFRβ血管覆盖率达最低值（44%/63%），提示组织特异性病理机制。该研究为DM相关认知障碍的早期预警提供了新视角。
1 引言
糖尿病（DM）患者罹患痴呆的风险显著升高，但其机制尚未明确。糖尿病通过多种分子与细胞改变损害视网膜神经血管单元（NVU），驱动糖尿病视网膜病变（DR）进展。糖尿病患者可能出现基底膜增厚、连接蛋白减少、周细胞功能障碍与丢失、神经变性、内皮细胞跨细胞运输增加、小胶质细胞活化等病理变化。目前尚不清楚DM或DM相关阿尔茨海默病（AD）患者大脑中是否出现类似NVU改变。
周细胞在形成和维护内血-视网膜屏障（iBRB）与血-脑屏障（BBB）中起关键作用。视网膜周细胞丢失是糖尿病视网膜病变的早期事件，实验性糖尿病模型中也报道了脑部周细胞丢失，但人类研究缺乏。周细胞丢失可能由炎症机制、氧化应激、晚期糖基化终末产物（AGEs）水平升高、血管生成素-2水平升高等因素引起，可导致血流改变、微动脉瘤形成、毛细血管通透性增加等后果。
鉴于视网膜与大脑的胚胎起源相同，视网膜生物标志物可能作为DM患者认知障碍的早期指标，但这假设DM和AD中大脑与视网膜存在共同血管病理机制。本研究通过分析人类视网膜与脑组织样本，聚焦于周细胞特征，采用NG2、PDGFRβ与αSMA免疫荧光染色进行探索性研究。
2 材料与方法
2.1 视网膜组织
人死后视网膜组织分为三组：无DR的2型DM donors（平均67±2.3岁）、有DR的2型DM donors（平均65±8.1岁）与非糖尿病对照组（平均67±0.8岁），每组n=4。所有操作符合荷兰器官捐献法律要求。
2.2 视网膜组织免疫荧光染色
视网膜平片进行NG2/PDGFRβ与αSMA/PDGFRβ双免疫荧光染色，采用三维重建分析周细胞分布。使用二级抗体驴抗山羊Cy3、驴抗兔Alexa Fluor? 488与驴抗小鼠Alexa Fluor? 647。
2.3 脑组织
人额叶皮层样本来自荷兰脑库，分为四组：2型DM（平均72±9.6岁，n=4）、AD（平均74±7.6岁，n=4）、DM+AD（平均74±6.6岁，n=4）与非糖尿病非AD对照组（平均70±12.2岁，n=3）。所有诊断经尸检证实。
2.4 脑组织免疫荧光染色
20μm厚脑切片进行相同抗体组合染色，采用Trueblack减少脂褐素自发荧光，最终用含DAPI的Vectashield封片。
2.5 周细胞染色3D显微镜分析
通过共聚焦显微镜获取z-stack图像，视网膜平片厚度5.89μm，脑样本厚度4.5μm，步长0.346μm。
2.6 定量分析
使用ImageJ软件计算周细胞标记物血管覆盖面积百分比（%阳性周细胞标记物面积/总血管面积）与周细胞密度（NG2阳性周细胞体数量/mm毛细血管长度）。排除直径>10μm或长度<20μm的血管。
2.7 统计学分析
采用Kruskal-Wallis检验进行组间比较，显著性设定为p<0.05。
3 结果
3.1 糖尿病人类视网膜中显著的周细胞变性
NG2染色清晰标记周细胞体与突起，PDGFRβ呈细胞内颗粒状分布。与对照组相比，DM与DR视网膜出现双标记物缺失的毛细血管。αSMA表达主要位于动脉平滑肌细胞，仅部分毛细血管阳性。定量显示对照组视网膜NG2覆盖约80%，PDGFRβ覆盖70%；DR组PDGFRβ覆盖显著降至45%（p=0.043）。αSMA覆盖各组均约25%，无显著差异。周细胞密度从对照组7个/mm降至DM与DR组4个/mm。所有组均观察到缺乏周细胞标记物的层粘连蛋白阳性管状结构（基底膜桥）。
3.2 DM与AD脑样本中周细胞标记物覆盖轻微减少但密度不变
脑部NG2主要定位于周细胞体，PDGFRβ呈弥漫分布。所有患者组（DM、AD、DM+AD）均显示NG2与PDGFRβ血管覆盖减少，DM+AD组最低（NG2 44%，PDGFRβ 63%）。但周细胞密度在各组间无显著差异（对照组9个/mm）。脑样本未检测到αSMA染色。
4 讨论
本研究首次定量比较DM与AD中视网膜与脑周细胞病理差异。结果显示正常条件下NG2与PDGFRβ血管覆盖达70-80%，αSMA覆盖约25%。DM引起视网膜周细胞密度显著降低，而脑部仅见标记物覆盖减少，细胞密度保持不变。DM+AD组脑部标记物覆盖最低，提示糖尿病特异性机制在AD发展中的作用。
研究局限性包括样本量小、个体差异大、缺乏匹配眼脑样本、仅分析额叶皮层等。周细胞标记物非完全特异性可能导致低估。与文献矛盾结果可能源于死后 artifacts、抗体差异或区域特异性。
当前趋势表明周细胞在大脑与视网膜中存在组织特异性病理机制。视网膜中明确的早期周细胞病理可能解释其比脑微血管更早出现损伤。视网膜周细胞生物标志物作为认知障碍早期预测因子的适用性需进一步验证。
