青光眼是全球首位不可逆致盲性眼病，全球有8,000万人受其威胁，而我国青光眼患者超过2,000万。尤其是原发性开角型青光眼（POAG）起病隐匿、早期多无症状，临床诊断时往往已有近一半的视网膜神经节细胞（RGC）丢失，伴有不同程度的视野缺损，被称为“视力的小偷”。视神经损伤后难以修复与再生，目前临床上缺乏显著有效的治疗方法，且尚无体液诊断分子标志物。预防青光眼的关键在于早发现、早诊断、早干预，因此临床亟待研发一种能够早期、无创诊断的生物标志物。
近日，温州医科大学池在龙团队在Journal of Translational Medicine发表题为“Cargo molecules in plasma neural-derived extracellular vesicles reveal pathological signatures of primary open-angle glaucoma”的原著论文，该研究首次通过视网膜来源小细胞外囊泡（sEVs）蛋白质组学测序分析，鉴定出GLAST蛋白表达于sEVs膜表面，并从原发性开角型青光眼（POAG）患者外周血中成功分离和提取了神经源性细胞外囊泡（NDEVs），这个发现为青光眼体液早期诊断及其RGC损伤机制研究带来了新的思路。温州医科大学附属眼视光医院池在龙和陈燕燕为共同通讯作者，博士研究生宋向远和硕士研究生章靖、许胜兰为共同第一作者。
研究示意图
近年来， NDEVs作为神经退行性疾病液体活检载体备受关注，但其在青光眼诊断中的应用仍是空白。目前神经细胞黏附分子（L1CAM）常作为sEVs膜表面标志蛋白应用于研究，但有研究亦表明血浆和脑脊液中的L1CAM可能是通过蛋白水解裂解或选择性剪接产生的，在体液中游离存在，提出其在临床应用中的局限性。鉴于此，我们利用视网膜组织来源sEVs，试图寻找可以替代或联合使用的新型NDEVs膜表面蛋白标志物，为视神经或视网膜退行性疾病以及中枢神经系统疾病的体液检测及其分子机制探索提供新策略。
首先，该研究通过对小鼠视网膜组织来源的细胞外囊泡（RDEVs）蛋白质组学测序及其生物信息学分析，发现神经胶质细胞标志蛋白谷氨酸-天冬氨酸转运体（GLAST）富集且定位于sEVs膜（图1）。鉴于此，研究推测GLAST或可作为体液中捕获NDEVs的新型标志蛋白。
图1. RDEVs中GLAST富集且定位于sEVs膜
为了明确GLAST能否作为体液中提取NDEVs的新型膜表蛋白标志物，该研究收集青光眼患者血浆并利用L1CAM和GLAST特异性抗体，联合梯度离心、尺寸排阻法和免疫磁珠法成功提取sEVs并进行表征。免疫电镜表明，GLAST与已知的sEVs膜表面标志蛋白CD81均定位于上述方法提取的sEVs膜上。进一步，患者血浆NDEVs内容物特定蛋白定量分析发现，与血浆中的总sEVs相比，NDEVs中神经系统来源的tau、GFAP以及视网膜特异性CRYM、RBP3蛋白显著富集（图2）。鉴于GLAST主要表达于神经胶质细胞，GLAST+ EVs亦可认为是胶质细胞源性细胞外囊泡（GDEVs）。
图2. 外周血中提取神经源性细胞外囊泡
进一步定量分析表明，POAG患者血浆NDEVs中tau和GFAP蛋白显著富集，而血浆或血浆总sEVs中的表达量与对照组相比无明显差异。ROC曲线分析显示，NDEVs中的tau和GFAP蛋白对POAG的诊断效能（AUC曲线下面积）优于血浆或总sEVs中的蛋白（图3）。
图3. POAG患者NDEVs蛋白的诊断效能
为了通过血浆NDEVs货物中的生物活性分子探索其在疾病潜在机制中的可行性，该研究继而开展了sRNA高通量测序。结果发现，GLAST+ EVs中的差异miRNA及其预测靶基因主要富集于胶质细胞激活和炎症反应，而L1CAM+EVs中的差异miRNA及其预测靶基因更多是富集于神经元功能和突触活动，表明了GLAST+ EVs的胶质细胞来源和L1CAM+EVs的神经元来源属性（图4）。该研究暗示青光眼视神经损伤同时涉及神经元损伤和胶质细胞介导的炎症反应，为理解并探索其复杂病理机制提供了新的思路。
图4. 不同亚型NDEVs中的miRs测序及分析
最后，该研究利用小鼠慢性高眼压（COH）模型，验证了外周血L1CAM+EVs和GLAST+ EVs中的差异表达miR-140-3p和miR-183-5p在视神经损伤模型视网膜中的表达显著上调，与测序结果一致（图5）。进而通过靶基因预测及其相关信号通路等分析，揭示了分别来自于L1CAM+ EVs和GLAST+ EVs内容物中的疾病潜在机制。
图5. 慢性高眼压模型视网膜中差异表达miRs验证及其潜在机制分析
临床上因无法获取新鲜的视神经或视网膜组织，其病理机制探究受到瓶颈限制。该研究建立了一种基于GLAST和L1CAM的NDEVs提取新方案新思路，为后续无创体液分子标志物及潜在机制探索奠定了基础，提供了连接外周血无创检测与视网膜原位病变的可行性，推动青光眼诊断模式从依赖形态与功能评估，迈向分子诊断的精准医学新时代。该方法同样可以延伸到中枢神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病以及其它视神经或视网膜退行性疾病的无创生物标志物及其潜在机制探索。
论文信息:
Cargo molecules in plasma neural-derived extracellular vesicles reveal pathological signatures of primary open-angle glaucoma. J Transl Med. 2026 Apr 30. doi: 10.1186/s12967-026-08198-8.
