研究背景
病理性新生血管是多种眼底疾病(如早产儿视网膜病变、糖尿病视网膜病变和年龄相关性黄斑变性)的核心病理特征。目前,抗血管内皮生长因子(抗VEGF)药物是主流疗法,但其存在反复注射、部分患者不敏感等局限性。因此,探索VEGF上游调控机制,开发新型治疗策略具有重要意义。
助力研究
2025年,中山大学中山眼科中心梁小玲团队在《Redox Biology》上发表了题为“N-acetylcysteine amide alleviates pathological neovascularization through mitochondrial protection and energy metabolism reprogramming of vascular endothelial cells”的研究。该研究首次揭示N-乙酰半胱氨酸酰胺(NACA)通过保护血管内皮细胞线粒体稳态、重塑能量代谢,显著抑制缺氧诱导的病理性视网膜新生血管,并展现出良好的神经保护作用与安全性。

PolarSIM在该文章中的贡献
清晰观察线粒体形态变化与动态过程
为探究NACA对血管内皮细胞线粒体结构的影响,研究团队对HRMECs(人视网膜微血管内皮细胞)进行TOMM20免疫荧光染色,标记线粒体外膜。借助Polar-SIM超分辨结构光照明显微镜系统,研究人员清晰捕捉到缺氧条件下线粒体碎片化、数量减少等异常形态变化,并进一步验证NACA能够有效恢复线粒体的正常形态与分布。

Fig.4D. Immunofluorescence staining of the mitochondrial marker TOMM20, photographed using the Polar-SIM system, shows the intracellular mitochondrial distribution and morphology (upper images,
scale bar, 10 μm) and the higher magnification images of mitochondrial morphology (lower images, scale bar, 5 μm).
Fig.4D. 用Polar-SIM系统拍摄线粒体标志物TOMM20的免疫荧光染色,显示细胞内线粒体的分布和形态(上图,标尺,10 μm)和高倍率线粒体形态图像(下图,标尺,5 μm)。

Fig.4E–4J. Quantitation of the number, area, and perimeter of mitochondria, and the form factor, number of branches, and branch end points. n = 100 cells per group. Each dot represents 1 cell.
Fig.4E-4J. 线粒体的数量、面积和周长的定量,以及形状因子、分支数量和分支终点的量化。N=每组100个细胞。每个点代表一个细胞。


总结
NACA作为一种具有高细胞渗透性的小分子硫醇抗氧化剂,不仅通过清除mtROS、恢复线粒体动力学平衡来保护血管内皮细胞,还通过增强氧化磷酸化(OXPHOS)重塑细胞能量代谢,从而有效抑制病理性新生血管的形成。该研究为视网膜新生血管性疾病提供了新的治疗靶点与候选药物。
艾锐Polar-SIM系统凭借其高分辨率、低光毒性的成像优势,为本研究中线粒体形态与分布的精准观察提供了关键技术支持,进一步推动了超分辨成像技术在细胞器研究与代谢疾病机制探索中的应用。
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