视力变化是衰老不可避免的一部分，但为什么有些人更容易患上与年龄相关的眼部疾病？为什么有些人的视力衰退比其他人更严重呢？杰克逊实验室（JAX）的新研究表明，基因在眼睛的衰老过程中起着关键作用，不同的基因背景以不同的方式影响视网膜衰老。

这项发表在《分子神经退行性疾病》（ Molecular Neurodegeneration ）杂志上的研究，检测了9种品系小鼠视网膜基因和蛋白质的年龄相关变化，模拟了人类的基因变异性。虽然所有小鼠都表现出预期的衰老迹象，但这些变化的严重程度和性质在9个品系之间存在显著差异。

一种更精确的眼部衰老建模方法

传统上，视网膜衰老和疾病的研究依赖于单一品系的基因相同的小鼠，这限制了研究人员理解基因变异作用的能力。

“研究与年龄相关的眼部疾病的挑战在于衰老具有异质性，”领导这项研究的杰克逊实验室青光眼研究的戴安娜·戴维斯·斯宾塞基金会教授加雷思·豪厄尔（Gareth Howell）说。“观察一个品系小鼠的衰老过程可能与所有小鼠或人类无关。为了克服以往研究的局限性，我们想知道基因环境如何驱动视网膜衰老。”

在豪厄尔（Howell）及其团队的工作中，他们利用了9种具有不同基因背景的小鼠品系，这些品系旨在更好地反映人类的变异性，从而获取了年轻和年老小鼠与年龄相关的基因和分子变化的数据。由于他们的数据集现已公开可用，豪厄尔及其团队希望他们的发现将有助于其他研究衰老和视力丧失的科学家——这项工作或许还能提高眼睛作为预测神经衰退的大脑窗口的实用性。

基因和蛋白质分析可预测眼部疾病

该研究中最重要的发现之一是鉴定出了两种与人类视网膜疾病非常相似的小鼠品系。

通过进行眼部检查——就像人类在常规验光师预约时所接受的检查一样，研究人员发现沃特金斯星线B（WSB）品系出现了年龄相关性黄斑变性和色素性视网膜炎（一种罕见的遗传性失明）的特征，而以严重肥胖和糖尿病著称的新西兰肥胖（NZO）品系则出现了糖尿病性视网膜病变。此外，对这两种小鼠品系的基因和蛋白质分析预测它们将会患上常见的与年龄相关的眼部疾病。

“很有希望的是，我们发现自己生成的分子数据预测出这两个品系中特定的视网膜细胞异常，”杰克逊实验室（JAX）的博士后研究员、这篇新论文的共同第一作者奥利维亚·马罗拉（Olivia Marola）说。“当我们在分子水平上看到NZO小鼠的视网膜神经节细胞出现独特变化时，果然，我们看到这些细胞发生了剧烈的功能变化。”

这项工作的博士后研究员、共同第一作者迈克尔·麦克莱恩（Michael MacLean）解释说，这些模型将使研究人员能够研究这些疾病的发展过程，并探索潜在的治疗方法。

这也可以帮助其他科学家选择在自己与衰老相关的工作中使用哪些小鼠模型，或者开展进一步的研究，来明确与加速眼部衰老和眼部疾病（如白内障、青光眼、黄斑变性和糖尿病视网膜病变）相关的单个基因。

视网膜作为阿尔茨海默病的生物标志物

除了视觉研究之外，这项研究可能对神经退行性疾病有更广泛的影响。由于视网膜是大脑的直接延伸部分，了解它如何老化可能会为阿尔茨海默病和其他形式的痴呆症等病症提供线索。

豪厄尔（Howell）说：“眼睛是一个至关重要的器官，这项研究填补了我们对衰老认识的一个重要空白。但除此之外，眼睛是了解大脑的一扇窗户。通过了解健康眼睛的老化过程，我们或许能够致力于探索利用眼睛来确定人们患阿尔茨海默病等疾病风险的新方法。”

更多信息：奥利维亚·J·马罗拉（Olivia J. Marola）等人，《遗传背景调节小鼠视网膜的老化和退化》，《分子神经退行性疾病》（2025年）。 DOI: 10.1186/s13024-025-00800-9

由杰克逊实验室提供