Investigative Ophthalmology & Visual Science
Plin2：泪腺衰老中的双重调控基因

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本研究结合bulk RNA-seq与scRNA-seq，辅以机器学习算法，首次揭示Plin2在泪腺衰老中的核心调控作用，其表达下降与促炎免疫浸润及代谢失调紧密相关，为干眼症治疗提供新靶点。

 

文献概述
泪腺衰老会导致泪液分泌减少及干眼综合征（DES），但其分子机制尚不明确。本研究通过整合转录组分析与机器学习方法，系统识别泪腺衰老的核心调控基因Plin2，并揭示其在免疫稳态与代谢重编程中的双重作用。

背景知识
泪腺在维持眼表稳态中起关键作用，其功能随年龄增长而衰退，伴随慢性低度炎症（inflammaging）与免疫细胞组成变化。尽管已有研究在代谢活跃组织中探讨Plin2的作用，但其在泪腺中的功能尚未有报道。

 

构建基因敲除小鼠模型，适用于基础生物学研究、疾病模型构建及药物研发，提供快速扩繁与高效基因编辑。

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研究方法与实验
对年轻与老年C57BL/6小鼠泪腺进行bulk与单细胞RNA测序，筛选差异表达基因（DEGs）并应用LASSO与SVM-RFE机器学习算法识别关键衰老标志物。利用CIBERSORT分析免疫浸润变化，并通过GO、KEGG与GSEA功能富集分析揭示Plin2相关通路。

关键结论与观点

• Plin2是唯一在两种机器学习算法中均被识别的核心hub基因，AUC达1.00，分类性能完美。
• Plin2表达在老年小鼠泪腺的成纤维细胞与Mono/Mϕ/DC中显著下调（P < 0.001），提示其在基质-免疫交互中的关键作用。
• 老年泪腺中促炎免疫细胞（如naïve B细胞、M1巨噬age）增加，而抗炎细胞（如浆细胞、M2巨rophage）减少，Plin2表达与这些细胞呈负相关。
• 功能富集分析表明Plin2参与T/B细胞受体信号、细胞因子互作及核糖体生物合成，提示其在免疫调节与蛋白合成中的重要性。
• Plin2缺失可能通过影响脂滴-PPARγ信号轴与JAK–STAT/NF-κB通路，促进慢性炎症与代谢失调，最终导致泪腺萎缩与泪液分泌障碍。

研究意义与展望
本研究首次揭示Plin2在泪腺衰老中的双重调控角色，为开发基于Plin2的生物标志物与抗-aging治疗提供理论基础。未来可探索Plin2在女性模型中的作用、其翻译后修饰机制，以及在人类泪腺组织中的表达与功能验证。

 

单细胞测序验证后，可构建全人源化抗体小鼠模型，用于免疫治疗研究与高亲和力抗体开发，支持疾病机制与药物评估。

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结语
泪腺衰老伴随结构萎缩与功能衰退，其中Plin2作为关键调控节点，其表达显著下调并与促炎免疫浸润及代谢失衡密切相关。该基因在免疫调节（B/T细胞信号、细胞因子互作）与代谢稳态（脂滴形成、核糖体合成）中均发挥作用，提示其可作为干眼及相关眼表疾病的潜在治疗靶点。通过基因编辑动物模型或基因治疗手段恢复Plin2表达，可能有效缓解泪腺衰老与功能障碍，推动抗衰老干预策略的临床转化。

 

Xiaoting Pei, Shuting Xuan, Jingwen Yang, Shenzhen Huang, and Zhijie Li. Plin2 Coordinates Immune and Metabolic Reprogramming in Lacrimal Gland Aging. Investigative Ophthalmology & Visual Science.