北京
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不知道咱們讀者里有沒有干眼癥（KS）的朋友。奇點糕上次干眼癥發作的時候，那叫一個痛不欲生，睜著眼睛就像有刀片在刮眼球，兢兢業業涂藥總算熬過去了，現在還得小心別用眼過度別熬夜記得多眨眼，不然搞不好哪天就復發再給我來一下子。
其實，干眼癥是全球最常見的眼部疾病之一，受干眼癥困擾的人群據估計超過15億。治療干眼癥的手段也很有限，奇點糕之前是使用了一些抗炎的膏劑和滴劑，再加上人工淚液補充不足的淚液。目前也有一些獲批用于治療干眼癥的藥物，如環孢素，但價格確實是有點貴。
近期，發表在《細胞》雜志上的一篇論文給干眼癥帶來了意外的新解決方案——讓眼睛自己“光合作用”！
干眼癥的惡性循環很大一部分來自于角膜區域抗氧化應激水平的不足，研究者們開發了一種源自菠菜的植物類囊體光反應系統LEAF，使其可在哺乳動物細胞內保持功能，持續產生NADPH，以對抗活性氧（ROS）。
在小鼠實驗中，LEAF可以眼藥水的形式低劑量給藥，不影響顏色感知，在5天內將角膜損傷逆轉至接近健康水平，效果優于環孢素類藥物。
在干眼癥的病理中，角膜區域的炎癥會產生活性氧，導致細胞損傷。健康的眼睛可以通過NADPH驅動的抗氧化作用來中和活性氧，但炎癥狀態下眼睛的抗氧化能力失衡，反而可能加劇活性氧產生。抗炎/抗氧化就是治療干眼癥的核心機制，環孢素恢復眼部淚液自然分泌的能力也是通過抗炎實現的。
產生NADPH對植物來說則輕而易舉，植物葉綠體能夠將光能轉化為化學能，產生NADPH，并隨后用于生產葡萄糖，為植物提供養分——這就是我們熟知的光合作用。
本研究關注的植物類囊體，其實就是葉綠體中完成光反應的核心膜結構。研究者從菠菜中提取完整的類囊體，將其包裝成約400 nm大小的納米顆粒，在保持完整光反應系統和電子傳遞鏈的同時，去除消耗NADPH的暗反應酶，進一步增強了NADPH的產量。
研究者將其命名為light?reaction enriched thylakoid NADPH?foundry（LEAF），它們能夠在50 mJ/cm2/min（約等于室內光強度）下持續產生NADPH。
在實驗室中，研究者測試了LEAF的功能。LEAF可通過細胞內外兩條通路保護細胞，在細胞內，LEAF可以恢復被炎癥抑制的NADPH水平，逆轉細胞炎癥代謝表型；細胞外，LEAF本身含有的植物抗氧化酶就能有效清除胞外活性氧，在無光條件下也有抗氧化效果，有光照當然效果更好。
在干眼癥患者來源的淚液中，LEAF可使NADPH水平提升20倍，過氧化氫水平降低95%以上。
最后，研究者在藥物誘導的干眼癥小鼠中進行了實驗，每日兩次滴入LEAF眼藥水，在常規光照環境下干預5天，可以顯著恢復小鼠角膜厚度（23 μm→28.6 μm），結膜杯狀細胞面積顯著增加，效果較環孢素類藥物Restasis更好。
研究者多次測試認為，LEAF的制備穩定、可重復，在常溫下可儲存2周、-80℃能夠儲存一年。LEAF安全性較好，未發現眼部刺激、皮膚敏感和主要器官毒性，系統暴露極低。
你期不期待這樣的“菠菜眼藥水”呢？奇點糕我是很需要了！
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參考資料：
[1]Xing, K., Yan, Y., Zhu, Z., Chen, Y., Dadol, G.C., Pan, X., Tong, S., Sikdar, N., Wang, J., Li, B., et al. (2026). Transplanting light-dependent reactions for mammalian eye photosynthesis. Cell 189, 1–19.
本文作者丨代絲雨
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