重磅！代谢组学揭示脂质运载蛋白-2(LCN2)在糖尿病视网膜及白内障病变中的关键机制 (IF=5.5)
导读
糖尿病引发的多种眼部并发症（如糖尿病白内障DC和糖尿病视网膜病变DR）一直严重威胁患者的视力健康。为何这两类眼病常常伴发？近期，湖南中南大学湘雅医院团队在《Investigative Ophthalmology & Visual Science》发表的最新研究，通过非靶向代谢组学分析，首次揭示了脂质运载蛋白-2（LCN2）在糖尿病小鼠晶状体和视网膜病理改变中的关键调控作用，为并发症的早期干预和治疗靶点提供了全新的见解！
糖尿病眼病是全球范围内导致失明的主要原因。由于糖尿病白内障（DC）和糖尿病视网膜病变（DR）具有重叠的病理过程（如氧化应激和自噬障碍），寻找能同时调节这两种并发症的靶点具有重大的临床价值。LCN2 作为一种分泌型糖蛋白，此前已被证实参与糖尿病胰岛素抵抗等机制，但其在 DC 和 DR 中的具体作用及代谢机制尚不明确。
02 研究设计研究团队收集了临床白内障患者（DC 和 ARC）的晶状体前囊及 DR 患者的玻璃体液，验证了 LCN2 的高表达。随后，使用链脲佐菌素（STZ）诱导建立野生型（WT）和 LCN2 基因敲除（LCN2-/-）小鼠的糖尿病模型。在成模 12 周后，研究人员提取了各组小鼠的晶状体和视网膜，利用非靶向代谢组学（LC-MS）全面分析了它们的代谢特征及潜在调控通路。
*(图1：在 DC 患者晶状体前囊和 DR 患者玻璃体中，LCN2 蛋白表达显著上调)*
03 核心研究结果 LCN2敲除改善视网膜结构损伤
实验观察到 STZ 诱导的糖尿病小鼠出现了视网膜血管渗漏及视网膜总体厚度变薄。然而，在 LCN2 敲除的糖尿病小鼠中，血管渗漏减轻，视网膜厚度未发生显著变薄，提示 LCN2 敲除能够改善 DR 早期的视网膜结构损伤。
*(图2：LCN2敲除改善了STZ诱导小鼠的视网膜血管渗漏和内丛状层变薄)*
代谢组学揭示关键通路改变
代谢图谱分析表明，差异代谢物主要集中在氨基酸、脂肪酸和碳水化合物。在 WT 小鼠晶状体中，与 TCA 循环相关的代谢物增加，而在视网膜中，与 mTOR 信号通路相关的代谢物增加。值得注意的是，敲除 LCN2 后，视网膜中升高的 mTOR 信号相关代谢物（如亮氨酸）受到了抑制。
*(图8：野生型糖尿病小鼠晶状体与视网膜中重叠的差异代谢物)*
04 研究结论总结• 高表达验证： LCN2 在糖尿病白内障前囊和糖尿病视网膜病变的玻璃体液中显著高表达。
• 结构保护： LCN2 基因敲除可减轻视网膜血管渗漏并保护视网膜结构免受 STZ 诱导的损伤。
• 代谢重编程： 糖尿病状态导致了糖、脂质和氨基酸代谢的严重紊乱；LCN2 主要通过调节 mTOR、胆固醇代谢等通路影响疾病进程，为未来多并发症的联合诊断与干预提供了新靶标。
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【参考资料】
- [EcotopBio]. [ES-8325 改良柠檬酸钠抗原修复液(50×,pH6.0)使用说明书]. [ECOTOP SCIENTIFIC]. [2026];[1](1):[1-2]. IF: [N/A] Q[N/A]. DOI: N/A
- [Yang Y, Chen F, et al.]. [Untargeted Metabolomics Reveals the Role of Lipocalin-2 in the Pathological Changes of Lens and Retina in Diabetic Mice]. [Investigative Ophthalmology & Visual Science]. [2024];[65](14):[19]. IF: [5.5] Q[1]. DOI: 10.1167/iovs.65.14.19
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