盯屏、刷手机=视网膜慢性自杀？盘点干细胞外泌体对抗“蓝光”危机的三大机制

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撰文： 海军军医大学 鹌鹑

本文审核专家：江苏大学附属医院 李晶教授

引言

白天工作、晚上刷手机，蓝光 “无孔不入”，当代人的眼睛正被这看不见的光悄悄透支。最新研究表明，蓝光暴露会诱导人视网膜色素上皮细胞的形态改变，并伴有细胞活力随时间下降、细胞死亡增加、氧化应激加剧和炎症反应；然而，间充质干细胞外泌体可以减轻蓝光诱导的细胞损伤，间接起到保护视力作用。

根据文献揭示，间充质干细胞外泌体对视网膜色素上皮细胞的保护机制包括：

（1） 通过抑制成纤维细胞生长因子2（FGF2） 表达来防止蓝光诱导的视网膜色素上皮细胞损伤；

（2） 增强视网膜色素上皮细胞的抗凋亡能力；

（3） 预防氧化应激导致的视网膜形态学损伤。

在我们日常生活中，手机、电脑、平板、LED灯……数字屏幕发出的蓝光无时无刻不在涌入我们的眼睛。

虽然自然光中也存在蓝光，但如此长时间、近距离、高强度的接触，是前所未有的。越来越多的人开始感到眼干、眼涩、视疲劳，甚至视力下降。

这背后，一个关键的“受害细胞”正悄然承受着巨大的压力——它就是视网膜色素上皮细胞（Retinal Pigment Epithelium, RPE）。

RPE细胞是视网膜的“守护神”和“后勤部长”，它为感光细胞提供营养、清除废物、维持视觉循环。

一旦RPE细胞受损凋亡，感光细胞也会随之死亡，最终可能导致不可逆的视力丧失，诸如老年性黄斑变性（AMD）等致盲性眼病正是由此开始。

蓝光是可见光中能量最高、波长最短（约400-500纳米）的部分。它的高能量特性被称为“高能短波蓝光”。

这种特性是一把双刃剑：

好处：调节人体生物钟，白天使人保持清醒和警觉。

坏处：过量蓝光，尤其是夜间来自电子屏幕的蓝光，会穿透眼睛的晶状体，直达视网膜。

一旦蓝光过载，RPE细胞的“垃圾处理厂”就会瘫痪，导致活性氧（ROS）急剧堆积，引发氧化应激，最终导致细胞损伤、凋亡。这是蓝光损害的核心机制。当大量蓝光被RPE细胞内的光敏物质（如视黄醛等）吸收后，会引发一系列灾难性反应。

图片来自文献3

例如，年龄相关性黄斑变性 （AMD） 是一种使人衰弱的视网膜疾病，可能导致进行性视力丧失。AMD 发病机制的一个促成因素是过度蓝光暴露。

那么，我们能否找到一种强大的“外援”，来保护这些辛勤工作的RPE细胞，抵御蓝光的持续攻击呢？前沿生物医学研究将目光投向了一个小小的“纳米快递车”——间充质干细胞外泌体（MSC-Exosomes, MSC-Exo）。

间充质干细胞外泌体：

保护视网膜色素上皮细胞免受蓝光损害

间充质干细胞（MSC）是一种具有多向分化潜能的成体干细胞，来源广泛（如脐带、脂肪、胎盘等）。而外泌体，是细胞分泌的直径约30-150纳米的微小囊泡，曾经被认为是细胞的“排泄物”。但现在科学家发现，外泌体是细胞间通信的关键信使。MSC之所以能发挥强大的修复作用，很大程度上不是靠它自己变成目标细胞，而是通过分泌外泌体来实现的。

可以把MSC-Exo想象成一支庞大的智能纳米快递车队。这些“小车”里装载着丰富的“货物”：包括蛋白质、信使RNA（mRNA）、微RNA（miRNA）等。它们能够精准地“行驶”到受损细胞身边，递送这些“修复物资”，从而调节受体细胞的功能，抑制炎症、抵抗氧化应激、促进修复。

日前，发表的新研究表明，间充质干细胞外泌体通过抑制成纤维细胞生长因子2（FGF2） 表达来防止蓝光诱导的视网膜色素上皮细胞损伤【1】。

最新研究表明，间充质干细胞的外泌体通过抑制 FGF2 表达来防止蓝光诱导的视网膜色素上皮细胞损伤。蓝光暴露诱导人视网膜色素上皮（RPE）细胞的形态改变，并伴有细胞活力随时间下降、细胞死亡增加、氧化应激加剧和炎症反应；然而，间充质干细胞外泌体剂量依赖性地减轻了蓝光诱导的细胞损伤，间接起到保护视力作用。

间充质干细胞外泌体：

增强视网膜色素上皮细胞的抗凋亡能力

还有研究发现，MSC外泌体通过调控Nrf2/Keap1信号通路保护RPE细胞免受氧化损伤【2】。

氧化应激诱导的视网膜色素上皮（RPE）细胞损伤是与年龄相关性黄斑变性（AMD）发病机制中的主要因素。在体外实验中，MSC外泌体减轻了视网膜色素上皮细胞的损伤，抑制了乳酸脱氢酶（LDH）的活性，降低了活性氧（ROS）水平，并上调了超氧化物歧化酶（SOD）的活性。

深入探索了其分子机制发现，间充质干细胞外泌体可通过调控Bcl-2与Bax的表达比例，增强视网膜色素上皮细胞的抗凋亡能力。

间充质干细胞外泌体：

预防氧化应激导致的视网膜形态学损伤

在体内实验中，通过玻璃体内注射给予间充质干细胞外泌体，有效保护了RPE层、感光体外节/内节（OS/IS）层和外核层（ONL）免受NaIO3诱导的损伤，表明间充质干细胞外泌体能有效预防氧化应激导致的大鼠视网膜形态学损伤。

小结

在数字浪潮不可逆转的今天，完全避开蓝光并不现实。我们无法，也不必回到没有电子屏幕的时代。科技的进步带来了挑战，但最终，仍需依靠更先进的科技来提供解决方案。这些关于间充质干细胞外泌体保护视网膜色素上皮细胞免受蓝光损害的研究，正是生物科技与眼健康完美结合的一个典范。

间充质干细胞外泌体可通过多靶点、多通路机制有效保护视网膜色素上皮细胞免受蓝光诱导的损伤。这些发现不仅为理解外泌体的生物学功能提供了新的理论证据，也为开发基于外泌体的视网膜保护制剂奠定了重要理论基础。

参考文献：

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