这篇题为《Hyperhomocysteinemia-induced VCID results in visual deficits,reduced neuroinflammation and vascular alterations in the retina》的研究文章，发表于2025年的《Journal of Neuroinflammation》，主要研究了高同型半胱氨酸血症（HHcy）诱导的血管性认知障碍与痴呆（VCID）对视网膜结构、功能及炎症反应的影响，探讨视网膜作为VCID生物标志物的潜力。研究由美国印第安纳大学医学院Stark神经科学研究所与肯塔基大学Sanders Brown老龄化研究中心合作完成，通讯作者为Erica M.Weekman博士（印第安纳大学医学院）。

一、研究背景与目的

背景：

老龄化社会中，痴呆的发病率不断上升。

阿尔茨海默病（AD）和**血管性认知障碍（VCID）**是最常见的两种痴呆类型。

目前诊断手段（PET、MRI）成本高、特异性有限。

视网膜作为中枢神经系统的延伸，因其易观察、结构相似，成为潜在的生物标志物来源。

已有研究发现AD对视网膜有影响，但VCID（尤其是脑小血管病，cSVD）对视网膜的影响尚不明确。

目的：

利用HHcy诱导的cSVD小鼠模型，研究其对视觉功能、视网膜细胞结构、炎症与血管相关基因表达的影响。

探讨视网膜是否可作为VCID的生物标志物。

二、研究方法

1.动物模型与处理

使用C57Bl6/SJL小鼠，6月龄，分为两组：

HHcy组（N=18）：喂食缺乏B6、B12、叶酸但富含蛋氨酸的饮食（TD.130867）。

对照组（N=20）：正常饮食（TD.01636）。

持续14周后，进行行为学与组织学分析。

2.行为学测试：Visual-Stimuli 4-arm Maze（ViS4M）

用于评估小鼠对不同颜色（红、绿、蓝、白）光线的视觉反应。

测试不同光照强度下的视杆细胞（rods）与视锥细胞（cones）功能。

还设置了对比敏感度测试（Contrast condition）。

3.组织学与分子生物学分析

免疫荧光染色：标记视网膜中的血管（Ly6c）、小胶质细胞（IBA-1）与星形胶质细胞（GFAP）。

NanoString基因表达分析：检测神经炎症与心血管相关基因表达变化。

qPCR验证：部分基因表达结果进行验证。

三、主要研究结果

1.视觉功能受损

HHcy小鼠在蓝光和白光刺激下的反应显著下降，进入蓝光/白光臂的次数减少，停留时间缩短。

在Red High和Equal条件下最为明显。

交替行为（alternations）减少，提示空间记忆受损。

对比敏感度未受影响，说明主要影响的是视锥细胞功能，而非视杆细胞。

2.视网膜细胞结构变化

小胶质细胞与星形胶质细胞的数量与体积无显著变化。

血管数量略有减少，尤其在内层视网膜。

血管总体积减少，但单个血管体积未变。

小胶质细胞与血管的接触显著减少，尤其在外层视网膜。

星形胶质细胞与血管的接触无显著变化。

3.基因表达变化

神经炎症与心血管相关基因多数下调：

包括Lgals3、Ccl2、Csf1、Tlr2、Il17a、Nfkbia等。

这些基因与小胶质细胞激活、炎症反应、血管功能密切相关。

视杆与视锥细胞相关基因表达上调（如Pde6g、Gngt2、Pde6c等），可能是代偿性反应。

四、讨论与意义

1.HHcy对视网膜的影响

HHcy诱导的VCID可导致视觉功能下降，尤其是蓝光感知能力。

视网膜血管结构轻微受损，但小胶质细胞与血管的相互作用显著下降，提示神经血管耦合受损。

炎症反应下调，与其他研究（如AD模型）不同，提示VCID与AD在视网膜病理机制上存在差异。

2.与AD模型的比较

AD模型中常见视杆与视锥功能下降、对比敏感度受损。

本研究中HHcy模型主要影响视锥细胞，对比敏感度未受影响。

说明不同病因导致的痴呆在视网膜表现不同，未来开发视网膜生物标志物时需区分病因。

3.研究局限性

未进行蛋白水平验证（如ELISA、免疫组化）。

小鼠模型仅模拟单一病因（HHcy），而人类患者多为多因素混合性痴呆。

视网膜组织有限，未能深入分析视杆/视锥细胞结构变化。

五、结论与展望

HHcy诱导的VCID可导致视网膜功能与结构的特定变化，包括视觉反应下降、血管改变、小胶质细胞与血管互动减少、炎症基因下调。

视网膜有潜力成为VCID的生物标志物，但需进一步研究其机制与在人类中的适用性。

未来研究应：

验证蛋白水平变化；

比较AD与VCID共病模型；

探索人类视网膜与VCID的关联。

图1：高同型半胱氨酸血症（HHcy）损害视觉与认知功能

图注翻译与解释：

A：ViS4M测试中“红光高亮（Red High）”和“光照均等（Equal）”条件下的光照强度（lux）值。

显示不同颜色臂（红、蓝、白、绿）在这两种测试条件下的光照强度，用于控制视觉刺激强度。

B：在Red High和Equal条件下，小鼠进入各个颜色臂的次数百分比。

HHcy小鼠进入蓝光和绿光臂的次数明显减少，提示对这些颜色光的反应减弱。

C：在Red High和Equal条件下，小鼠在各个颜色臂中停留的时间。

HHcy小鼠在蓝光臂中停留时间显著减少，进一步说明其对蓝光敏感性下降。

D：在Red High和Equal条件下，小鼠在迷宫中进行的交替行为（alternations）百分比。

HHcy小鼠进行3臂交替（3-arm alternations）减少，2臂交替增加，提示空间记忆或认知灵活性下降。

E：路径示意图，展示Path 1、Path 2、Path 3三种典型路径。

用于分析小鼠在迷宫中的探索策略。

F：在Red High和Equal条件下，小鼠选择不同路径的比例。

HHcy小鼠更倾向于选择Path 3（即不穿越中心，只在一侧活动），提示其行为模式更刻板。

G：在Red High和Equal条件下，小鼠在不同颜色臂之间的双向转换（bidirectional transitions）次数。

HHcy小鼠在蓝↔绿、蓝↔白之间的转换减少，说明其对蓝光和绿光的探索减少。

H：弦图（chord diagrams）显示Red High和Equal条件下的单向转换（unidirectional transitions）。

弦的粗细表示转换频率，HHcy小鼠从蓝光到绿光、蓝光到白光等的转换减少。

I：柱状图展示Red High和Equal条件下的单向转换次数。

更直观地显示HHcy小鼠在颜色臂之间的探索行为减少，尤其是对蓝光相关路径的回避。

图2：HHcy增加视杆与视锥细胞相关基因表达

图注翻译与解释：

A：视杆细胞特异性标志物的基因表达变化。

包括Cnga1、Pdc、Pde6g、Rho、Sag等基因，HHcy组中Pde6g显著上调，其余也有上升趋势，提示视杆细胞可能受损或代偿性增生。

B：视锥细胞特异性标志物的基因表达变化。

包括Cngb3、Gnat2、Gngt2、Opn1mw、Opn1sw、Pde6c等基因，HHcy组中Gngt2和Pde6c显著上调，提示视锥细胞也可能出现代偿性反应。

图3：HHcy未显著改变视网膜小胶质细胞或星形胶质细胞数量与体积

图注翻译与解释：

A：对照组与HHcy组小鼠内层视网膜中IBA-1（小胶质细胞）染色的代表性图像。

显示小胶质细胞的分布与形态，比例尺为100μm。

B：对照组与HHcy组小鼠外层视网膜中IBA-1染色的代表性图像。

C：对小胶质细胞数量、平均体积和总体积的定量分析。

各指标在两组间无显著差异，提示HHcy未引起小胶质细胞明显激活或形态改变。

D：对照组与HHcy组小鼠内层视网膜中GFAP（星形胶质细胞）染色的代表性图像。

E：对照组与HHcy组小鼠外层视网膜中GFAP染色的代表性图像。

F：对星形胶质细胞数量、平均体积和总体积的定量分析。

同样无显著差异，提示HHcy未引起星形胶质细胞明显反应。

图4：HHcy减少血管数量及小胶质细胞与血管的接触

图注翻译与解释：

A、B：对照组与HHcy组小鼠内层与外层视网膜中IBA-1（小胶质细胞）、GFAP（星形胶质细胞）与Ly6c（血管）染色的合并图像。

显示三种结构的相对位置与关系，比例尺为100μm。

C：血管数量的定量分析。

HHcy小鼠血管数量略有减少，尤其在内层视网膜。

D：血管总体积的定量分析。

HHcy组血管总体积显著减少。

E：单个血管平均体积的分析。

无显著差异，说明血管变细但体积不变。

F：血管主轴长度（major axis length）的测量。

内层视网膜中HHcy组血管主轴长度增加，提示血管形态发生改变。

G：与血管接触的小胶质细胞和星形胶质细胞总数量的定量。

H：仅小胶质细胞与血管接触的数量分析。

HHcy组外层视网膜中显著减少。

I：仅星形胶质细胞与血管接触的数量分析。

无显著变化。

J：小胶质细胞与星形胶质细胞共同覆盖血管的总体积分析。

K：仅小胶质细胞覆盖血管的体积分析。

HHcy组略有减少，提示小胶质细胞对血管的支持作用减弱。

L：仅星形胶质细胞覆盖血管的体积分析。

无显著变化。

图5：HHcy下调神经炎症与心血管相关基因表达

图注翻译与解释：

A：神经炎症与心血管相关基因的火山图（volcano plots）。

横轴为log2 fold change，纵轴为-log10 p值。图中显示HHcy组中多数基因表达下调。

B：STRING数据库构建的蛋白互作网络图。

显示差异表达基因之间的相互作用，涉及Tlr2、Ccl2、Il17a、Nfkbia等炎症信号通路相关基因，提示HHcy可能抑制部分免疫与炎症反应。图自文献，侵权删。

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