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未来缓解干眼症或靠菠菜眼药水,新研究带来颠覆性方案

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可曾相信?在未来之时,为了缓解干眼症这种状况,也许仅仅只需滴上一滴特别的“菠菜眼药水”,便能够使得眼睛如同植物那般凭借光来产生能量,你说奇不奇?这可不是毫无根据的荒诞之言,而是源自顶尖科研团队所取得的最新突破成果!

2026年5月15日,一篇重磅研究得以刊发,此研究是由新加坡国立大学、浙江大学等团队共同合作完成的,它发表在了顶尖期刊《细胞》之上。该研究成功把植物用于进行光合作用的核心部件,也就是类囊体,移植到了哺乳动物的角膜细胞里,从而为根治干眼症这一棘手病症带来了具有颠覆性的全新思路。国际权威期刊《自然》也很快就进行了跟进报道,进而使得这项“跨界”疗法引发了全球范围内的广泛关注。

干眼症的困境与恶性循环

未来缓解干眼症或靠菠菜眼药水,新研究带来颠覆性方案(图1)

干眼症是一种在全球范围内高发的慢性眼表疾病,患者时常遭受眼干的困扰,还有灼烧感,以及异物感,甚至会出现视力波动,乃至视力模糊的状况,长时间的不适还可能致使焦虑和抑郁情绪的产生,严重地影响生活质量。传统的治疗办法,像是 utilize 环孢素或者利非司特这类抗炎药,通常仅仅只能针对炎症通路中的单个环节,而且存在价格高昂、生效缓慢、副作用(比如眼部刺激)显著等问题,很难满足患者长期、安全、有效进行治疗的需求。

未来缓解干眼症或靠菠菜眼药水,新研究带来颠覆性方案(图2)

在深入探究细胞层面时,干眼症的核心病理机制呈现为一种“氧化应激恶性循环”,当角膜因为种种缘由出现炎症时,这时候就便会制造出活性氧(ROS)这类“破坏分子”,此类分子会直接对角膜细胞造成损害,健康的眼睛原本存在一套防御体系,该体系依赖一种称作NADPH(还原型辅酶Ⅱ)的关键物质,借此推动抗氧化物质(例如谷胱甘肽)去中和并清除ROS,可是,在炎症状态下,ROS的产量急剧增加,大幅超出了眼睛自身的抗氧化防御能力。过量的ROS不但不是停止对于细胞的破坏了,而且是继续的破坏,并且还进一步地造成炎症反应越发厉害的状况,形成了一种“炎症,氧化损伤,更加严重的炎症”这样子恶性循环出来了,致使令角膜陷入到一种持续不断地遭受损伤,又难以依靠自己的力量能够修复好状况里面去了。

向自然取经:植物的“能量工厂”

科学家们把目光投向自然界最伟大的能量转换过程也即光合作用,以此来试探如何打破这个循环,植物的光合作用能够持续且稳定地生成两种关键物质,分别是NADPH和ATP也就是细胞的“能量货币”,这使得研究团队产生了一个大胆的设想,那就是能不能将植物的这套高效“产能系统”放置到哺乳动物的眼睛里,直接给受损的角膜细胞“供电”以及“供原料”,助力其恢复抗氧化能力,并借此跳出恶性循环?

这一灵感,有部分源自自然界里一个奇妙的现象,有一种被称作海蛞蝓的软体动物,它能够从所吞食的藻类当中窃取叶绿体,并且能长时间保存在自身内部,进而获取部分光合作用的能力,可称得上是“太阳能动物”,这证实了跨界的生物能量利用在自然界是行得通的。

筛选“光合引擎”:菠菜脱颖而出

未来缓解干眼症或靠菠菜眼药水,新研究带来颠覆性方案(图3)

旨在为眼睛寻觅最适配“光合引擎”的研究起始步,是团队赶赴当地超市,采购了诸如普通菠菜、红菠菜、空心菜、生菜等多样常见绿叶蔬菜,经精细研磨、过滤、差速离心等一系列生物化学流程,先从植物组织里分离出实施光合作用的细胞器即叶绿体,随后从中提取出更具核心性的、担当捕获光能与转化能量职责之薄膜结构即类囊体。

历经严格的实验比对,源自普通菠菜的类囊体呈现出了最为卓越的光合效率,它的性能在众多候选者里,比如红菠菜、空心菜以及生菜等,远超其他同类选品。所以,普通菠菜被确定为这项具有革新意义疗法的核心材料来源地。

打造眼部“能量工厂”:LEAF纳米滴眼液

研究团队遭遇一个关键难题,那就是怎样将植物的类囊体安全且有效地输送到动物的角膜细胞内部呢?他们借助先进的纳米技术,将菠菜类囊体封装成一种称作LEAF(也就是光反应富集类囊体NADPH工厂)的纳米颗粒。这种纳米颗粒尺寸特别小,其表面经过特殊的修饰,能够制成直接滴眼的制剂。

出现了令人振奋的实验数据,将LEAF滴入干眼模型小鼠的眼中,它迅速被角膜上皮细胞摄取,在普通可见光照射下,进入细胞的类囊体如同微型“太阳能电池板”,独立于细胞自身代谢通路,持续开启光合作用,高效产出NADPH和ATP,才治疗5天,小鼠角膜的损伤与炎症就得到显著修复,效果近乎健康水平,且大大超过传统药物治疗方案。需要特别指出的是,用于治疗的LEAF含量特别低,并且不会对小鼠的色觉方面的功能造成影响,这就初步证实了它具有高度那种生物安全性方面这种情况。

未来缓解干眼症或靠菠菜眼药水,新研究带来颠覆性方案(图4)

细胞实验的强力佐证

于体外细胞实验里,LEAF的功效获得了更进一步的验证,研究人员把LEAF跟处于炎症状态的人角膜上皮细胞一同进行培养,结果发觉,LEAF能够在30分钟之内被细胞高效吸收,在光照条件之下,它能够把因炎症而显著降低的细胞内NADPH水平快速恢复至正常范围,与此同时将有害的活性氧(ROS)含量下降约50%,另外,LEAF还能够调节炎症因子的平衡,降低促炎因子的产生,增添抗炎因子,进而从多个层面减缓炎症反应。

又有一项基础实验表明,有经过LEAF处理的人角膜细胞,在光照的情况下,其NADPH水平能够提升到原来的3倍,而ROS含量会降低60%。更为关键的是,那些被移植的菠菜类囊体,在小鼠角膜内能够稳定地发挥功能至少72小时,这为开发长效的滴眼治疗方案奠定了坚实的基础。

展望未来:从实验室到临床

该研究把植物光合作用系统成功“嫁接”至动物细胞,并为干眼症治疗开拓了一条前所未有的全新途径,已展现出合成生物学与纳米医学于疾病治疗里的巨大潜力。未来的“菠菜眼药水”也许能从根本上修复角膜细胞的能量代谢缺陷,突破干眼症的恶性循环,达成长效、安全且无副作用的治疗。

未来缓解干眼症或靠菠菜眼药水,新研究带来颠覆性方案(图5)

虽然目前只是动物实验以及细胞研究,然而要迈向真正的临床应用,必然得经由严格的临床试验,以此去证实其于人体里的安全性,还有有效性以及最佳使用方案。不管怎样,这项具有突破性的研究已然为我们点亮了一盏饱含希望的灯,那便是未来,治愈干眼症,或许真的貌似给眼睛“浇浇水”、“晒晒太阳”这般容易。

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