據(jù)表明，精氨酸酶1可能通過抑制巨噬細(xì)胞所產(chǎn)生的大白血球所產(chǎn)生的炎癥來實(shí)現(xiàn)這兩種作用。發(fā)現(xiàn)表明，已經(jīng)在癌癥臨床試驗(yàn)中的精氨酸酶1療法，可以為這一潛在的致盲問題提供一種新的策略。

眾所周知，巨噬細(xì)胞會進(jìn)入被疾病或損傷破壞的區(qū)域，清理殘?jiān)踔镣淌杉?xì)菌等入侵者，但它們也有調(diào)節(jié)炎癥的作用。M1巨噬細(xì)胞通常被認(rèn)為能促進(jìn)炎癥，而M2則更多地與膠原蛋白的產(chǎn)生、傷口愈合和修復(fù)有關(guān)。當(dāng)炎癥不存在時，大部分巨噬細(xì)胞很可能是M2，這會產(chǎn)生精氨酸酶1。

基本上，當(dāng)我們移除精氨酸酶1時，巨噬細(xì)胞的炎癥性更強(qiáng)，破壞性更強(qiáng)，當(dāng)我們重新加入它時，它們的炎癥性更弱，修復(fù)性更強(qiáng)。

這項(xiàng)研究次使用一種稱為缺血再灌注損傷的共同模型來研究精氨酸酶1在缺血性視網(wǎng)膜病變中的作用。在這種模型中，血流被移除然后恢復(fù)，就像缺血性視網(wǎng)膜病一樣，它也會引起破壞性炎癥、氧化應(yīng)激，并導(dǎo)致神經(jīng)元和血管的損傷。

對于缺血性視網(wǎng)膜病變的神經(jīng)血管損傷，目前尚無有效的治療方法。

在他們的研究中，科學(xué)家們觀察了正常小鼠和精氨酸酶1敲除全身的小鼠，特別是巨噬細(xì)胞或排列血管的內(nèi)皮細(xì)胞。精氨酸酶1在缺血損傷時對視網(wǎng)膜健康的影響在移除和添加時都很明顯。從內(nèi)皮細(xì)胞中刪除該酶沒有效果，但沒有它，巨噬細(xì)胞對革蘭氏陰性細(xì)菌膜的一組分脂多糖產(chǎn)生更大的炎癥反應(yīng)。

科學(xué)家說，去除巨噬細(xì)胞中的精氨酸酶1通常會加重視網(wǎng)膜損傷，視網(wǎng)膜變薄和變形，更多的神經(jīng)元丟失，這表明含有精氨酸酶1的巨噬細(xì)胞具有重要的保護(hù)作用。當(dāng)他們使用一種更穩(wěn)定但仍為人類級別的酶，稱為聚乙二醇化精氨酸酶1，它減輕了正常小鼠再灌注損傷后的炎癥和隨后的視網(wǎng)膜損傷。

聚乙二醇化精氨酸酶1已被證明是安全的，并在晚期和高致死性肝癌的早期試驗(yàn)中有一定的益處。對于癌癥來說，它似乎減少了氨基酸l -精氨酸的可用性，而精氨酸酶通常會大量分泌這種氨基酸，而某些癌癥必須具備這種氨基酸，因此它們就會死亡。




在眼睛里，雖然他們還不知道添加精氨酸酶1是否真的能將M1s轉(zhuǎn)化為M2s，但他們確實(shí)能在視網(wǎng)膜上看到破壞性較小的炎癥反應(yīng)。

與巨噬細(xì)胞一樣，精氨酸酶有兩種形式，它們似乎也有相反的作用。面對缺血性視網(wǎng)膜病變，當(dāng)巨噬細(xì)胞成為促炎癥細(xì)胞時，它們會增加精氨酸酶2的水平，降低精氨酸酶1的水平。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，刪除精氨酸酶2可以減少炎癥導(dǎo)致的細(xì)胞死亡，而刪除精氨酸酶1可以增加炎癥引起的細(xì)胞死亡，從而促進(jìn)腫瘤壞死因子α和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(INOS)等損害因子的表達(dá)。



與大多數(shù)事物一樣，精氨酸酶1的影響與位置有關(guān)。例如，在血管內(nèi)壁，它被認(rèn)為是有害的，因?yàn)樗c一氧化氮合酶競爭L-精氨酸，它需要制造一氧化氮和保持血管開放。

如果在一個慢性模型中我們發(fā)現(xiàn)了不良副作用，我們可能需要一個靶向治療直接將精氨酸酶1傳遞給巨噬細(xì)胞，。到目前為止，在研究中，這種酶已經(jīng)被注射到眼睛中，并在受傷后的幾個小時內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)和短期注射。


研究人員還在進(jìn)一步研究精氨酸酶1在神經(jīng)血管損傷中的作用，是否如他們所懷疑的那樣，它的主要保護(hù)方式是促進(jìn)修復(fù)性巨噬細(xì)胞，并普遍探索其治療潛力。他們還想知道精氨酸酶2的影響，之前的研究已經(jīng)證明精氨酸酶2在缺血性視網(wǎng)膜病變中是一種有害物質(zhì)，但在這種情況下巨噬細(xì)胞中還沒有發(fā)現(xiàn)。



研究人員現(xiàn)在正在研究精氨酸酶2在早產(chǎn)兒和高脂肪飲食模型(如2型糖尿病)中對氧損害的作用。研究表明，視網(wǎng)膜損傷后，精氨酸酶2和iNOS水平升高，而精氨酸酶1下降。

火雞、花生和南瓜籽是L-精氨酸的重要來源，L-精氨酸與精氨酸酶協(xié)同作用，幫助肝臟消除氨，氨是人體不斷使用蛋白質(zhì)的副產(chǎn)品，如果不定期清除，這些蛋白質(zhì)可能會致命。