據(jù)表明，精氨酸酶1可能通過抑制巨噬細胞所產(chǎn)生的大白血球所產(chǎn)生的炎癥來實現(xiàn)這兩種作用。發(fā)現(xiàn)表明，已經(jīng)在癌癥臨床試驗中的精氨酸酶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，巨噬細胞會進入被疾病或損傷破壞的區(qū)域，清理殘渣，甚至吞噬細菌等入侵者，但它們也有調(diào)節(jié)炎癥的作用。M1巨噬細胞通常被認為能促進炎癥，而M2則更多地與膠原蛋白的產(chǎn)生、傷口愈合和修復有關。當炎癥不存在時，大部分巨噬細胞很可能是M2，這會產(chǎn)生精氨酸酶1。

基本上，當我們移除精氨酸酶1時，巨噬細胞的炎癥性更強，破壞性更強，當我們重新加入它時，它們的炎癥性更弱，修復性更強。

這項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，就像缺血性視網(wǎng)膜病一樣，它也會引起破壞性炎癥、氧化應激，并導致神經(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，特別是巨噬細胞或排列血管的內(nèi)皮細胞。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)皮細胞中刪除該酶沒有效果，但沒有它，巨噬細胞對革蘭氏陰性細菌膜的一組分脂多糖產(chǎn)生更大的炎癥反應。

科學家說，去除巨噬細胞中的精氨酸酶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的巨噬細胞具有重要的保護作用。當他們使用一種更穩(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轉化為M2s，但他們確實能在視網(wǎng)膜上看到破壞性較小的炎癥反應。

與巨噬細胞一樣，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，當巨噬細胞成為促炎癥細胞時，它們會增加精氨酸酶2的水平，降低精氨酸酶1的水平。

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



與大多數(shù)事物一樣，精氨酸酶1的影響與位置有關。例如，在血管內(nèi)壁，它被認為是有害的，因為它與一氧化氮合酶競爭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)進行系統(tǒng)和短期注射。


研究人員還在進一步研究精氨酸酶1在神經(jīng)血管損傷中的作用，是否如他們所懷疑的那樣，它的主要保護方式是促進修復性巨噬細胞，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。