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不知道咱们读者里有没有干眼症（KS）的朋友。奇点糕上次干眼症发作的时候，那叫一个痛不欲生，睁着眼睛就像有刀片在刮眼球，兢兢业业涂药总算熬过去了，现在还得小心别用眼过度别熬夜记得多眨眼，不然搞不好哪天就复发再给我来一下子。
其实，干眼症是全球最常见的眼部疾病之一，受干眼症困扰的人群据估计超过15亿。治疗干眼症的手段也很有限，奇点糕之前是使用了一些抗炎的膏剂和滴剂，再加上人工泪液补充不足的泪液。目前也有一些获批用于治疗干眼症的药物，如环孢素，但价格确实是有点贵。
近期，发表在《细胞》杂志上的一篇论文给干眼症带来了意外的新解决方案——让眼睛自己“光合作用”！
干眼症的恶性循环很大一部分来自于角膜区域抗氧化应激水平的不足，研究者们开发了一种源自菠菜的植物类囊体光反应系统LEAF，使其可在哺乳动物细胞内保持功能，持续产生NADPH，以对抗活性氧（ROS）。
在小鼠实验中，LEAF可以眼药水的形式低剂量给药，不影响颜色感知，在5天内将角膜损伤逆转至接近健康水平，效果优于环孢素类药物。
在干眼症的病理中，角膜区域的炎症会产生活性氧，导致细胞损伤。健康的眼睛可以通过NADPH驱动的抗氧化作用来中和活性氧，但炎症状态下眼睛的抗氧化能力失衡，反而可能加剧活性氧产生。抗炎/抗氧化就是治疗干眼症的核心机制，环孢素恢复眼部泪液自然分泌的能力也是通过抗炎实现的。
产生NADPH对植物来说则轻而易举，植物叶绿体能够将光能转化为化学能，产生NADPH，并随后用于生产葡萄糖，为植物提供养分——这就是我们熟知的光合作用。
本研究关注的植物类囊体，其实就是叶绿体中完成光反应的核心膜结构。研究者从菠菜中提取完整的类囊体，将其包装成约400 nm大小的纳米颗粒，在保持完整光反应系统和电子传递链的同时，去除消耗NADPH的暗反应酶，进一步增强了NADPH的产量。
研究者将其命名为light‑reaction enriched thylakoid NADPH‑foundry（LEAF），它们能够在50 mJ/cm²/min（约等于室内光强度）下持续产生NADPH。
在实验室中，研究者测试了LEAF的功能。LEAF可通过细胞内外两条通路保护细胞，在细胞内，LEAF可以恢复被炎症抑制的NADPH水平，逆转细胞炎症代谢表型；细胞外，LEAF本身含有的植物抗氧化酶就能有效清除胞外活性氧，在无光条件下也有抗氧化效果，有光照当然效果更好。
在干眼症患者来源的泪液中，LEAF可使NADPH水平提升20倍，过氧化氢水平降低95%以上。
最后，研究者在药物诱导的干眼症小鼠中进行了实验，每日两次滴入LEAF眼药水，在常规光照环境下干预5天，可以显著恢复小鼠角膜厚度（23 μm→28.6 μm），结膜杯状细胞面积显著增加，效果较环孢素类药物Restasis更好。
研究者多次测试认为，LEAF的制备稳定、可重复，在常温下可储存2周、-80℃能够储存一年。LEAF安全性较好，未发现眼部刺激、皮肤敏感和主要器官毒性，系统暴露极低。
你期不期待这样的“菠菜眼药水”呢？奇点糕我是很需要了！
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参考资料：
[1]Xing, K., Yan, Y., Zhu, Z., Chen, Y., Dadol, G.C., Pan, X., Tong, S., Sikdar, N., Wang, J., Li, B., et al. (2026). Transplanting light-dependent reactions for mammalian eye photosynthesis. Cell 189, 1–19.
本文作者丨代丝雨