DOI: https://doi.org/10.3389/fnins.2026.1749112
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41725850
تاريخ النشر: 2026-02-05
المؤلف: Noëlle Bakker-van Bugnum وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات هيكل ووظيفة الحواجز
نظرة عامة
في هذه الدراسة الاستكشافية، يبحث المؤلفون في خصائص الخلايا المحيطية في الحاجز الدموي الشبكي الداخلي (iBRB) والحاجز الدموي الدماغي (BBB) لدى مرضى السكري من النوع الثاني (DM)، مع أو بدون اعتلال الشبكية السكري (DR)، وأيضًا لدى أولئك الذين يعانون من مرض الزهايمر (AD). تبرز الدراسة دور خلل وظيفة الخلايا المحيطية وفقدانها في سياق ضعف الوحدة العصبية الوعائية (NVU)، مما قد يسهم في مسببات مرض الزهايمر لدى الأفراد المصابين بالسكري.
باستخدام صبغة المناعية الفلورية لتقييم تعبير علامات الخلايا المحيطية، تكشف النتائج أنه في عينات التحكم، كانت تغطية الخلايا المحيطية للأوعية الشعرية 70-80% بناءً على NG2 و PDGFRβ، ولكنها كانت 25% فقط بناءً على αSMA. في الشبكيات السكري، انخفضت كثافة الخلايا المحيطية بشكل كبير إلى 4 خلايا محيطية لكل ملليمتر من طول الشعيرات، مع انخفاض أيضًا في تغطية الأوعية بناءً على NG2 و PDGFRβ. ومن الجدير بالذكر أنه بينما أظهرت الشبكيات المصابة بـ DR تغطية NG2 مشابهة للتحكم، كانت تغطية PDGFRβ منخفضة بشكل كبير إلى 45%. بالمقابل، لم تظهر عينات الدماغ من المتبرعين المصابين بالسكري وAD انخفاضات مماثلة في كثافة الخلايا المحيطية، على الرغم من أن صبغة NG2 كانت منخفضة عبر جميع مجموعات المرضى. تشير النتائج إلى وجود علم أمراض خلايا محيطية مميز في الدماغ مرتبط بالسكري وAD المتزامنين، يختلف عن فقدان الخلايا المحيطية الملحوظ في الشبكية السكري.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على زيادة خطر الخرف لدى الأفراد المصابين بداء السكري (DM) والآليات غير الواضحة التي تربط بين هذه الحالات. تناقش ضعف الوحدة العصبية الوعائية (NVU) في السكري، والتي تتميز بتغيرات مرضية متنوعة مثل خلل وظيفة الخلايا المحيطية، والتنكس العصبي، وتلف البطانة. بينما يُشتبه في حدوث تغييرات مماثلة في NVU الدماغ بسبب السكري أو مرض الزهايمر (AD)، فإن الدراسات الحالية تعطي نتائج متضاربة، خاصة فيما يتعلق بفقدان الخلايا المحيطية، وهو أمر حاسم للحفاظ على الحاجز الدموي الشبكي (iBRB) والحاجز الدموي الدماغي (BBB).
يقترح المؤلفون أن العلامات الحيوية الشبكية التي تعكس تنكس NVU يمكن أن تعمل كمؤشرات مبكرة للتدهور المعرفي لدى مرضى السكري، نظرًا للأصل الجنيني المشترك للشبكية والدماغ. للتحقيق في هذه الفرضية، تركز الدراسة على تغييرات الخلايا المحيطية في كل من iBRB و BBB في الأنسجة البشرية من المتبرعين المصابين بداء السكري من النوع الثاني وAD. باستخدام صبغة المناعية الفلورية لمستضدات عصبية/غليالية 2 (NG2)، ومُستقبل عامل نمو الصفائح الدموية بيتا (PDGFRβ)، والأكتين العضلي الأملس ألفا (αSMA)، تهدف الدراسة إلى مقارنة كثافة الخلايا المحيطية وتغطية الأوعية بشكل كمي في سياق علم الأمراض الوعائي العصبي. تسعى هذه التحليل الشامل إلى توضيح دور الخلايا المحيطية في التغيرات الوعائية المرتبطة بالسكري وAD.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مع تسليط الضوء على نتائج التجارب التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات التي تم التحقيق فيها، حيث تكشف التحليلات الإحصائية عن قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن النتائج ذات دلالة إحصائية. بالإضافة إلى ذلك، تُظهر حسابات حجم التأثير تأثيرًا معتدلاً إلى كبير، مما يعزز قوة النتائج.
علاوة على ذلك، يتم توضيح النتائج من خلال أشكال وجداول متنوعة، والتي تصور الاتجاهات والأنماط التي لوحظت في البيانات. ومن الجدير بالذكر أن الدراسة تحدد ظروفًا معينة تحتها تكون العلاقات المفترضة صحيحة، مما يوفر رؤى حول الآليات الأساسية. بشكل عام، تساهم النتائج في المعرفة الحالية وتقترح آثارًا محتملة للبحوث المستقبلية والتطبيقات العملية في المجال المعني.
المناقشة
تبحث الدراسة في خصائص الخلايا المحيطية في الحاجز الدموي الدماغي (BBB) والحاجز الدموي الشبكي الداخلي (iBRB) في سياق داء السكري من النوع الثاني (DM) ومرض الزهايمر (AD). باستخدام عينات بشرية من الشبكية والقشرة الجبهية بعد الوفاة، تكشف الأبحاث أنه في ظل الظروف غير السكري، تغطي الخلايا المحيطية حوالي 70-80% من الأوعية الشعرية المميزة بـ NG2 و PDGFRβ. في الشبكيات السكري، سواء مع أو بدون اعتلال الشبكية السكري (DR)، هناك انخفاض كبير في تغطية صبغة الأوعية لهذه العلامات، مما يشير إلى تنكس الخلايا المحيطية. ومن الجدير بالذكر أنه بينما انخفضت كثافة الخلايا المحيطية في الشبكيات السكري، ظلت غير متغيرة في عينات الدماغ، مما يشير إلى استجابات مختلفة خاصة بالأنسجة تجاه السكري وAD.
تسلط النتائج الضوء على أن تغييرات الخلايا المحيطية في الشبكية قد تسبق تلك في الدماغ، مما قد يفسر بداية تلف الأوعية الدقيقة في الشبكيات السكري مقارنة بالوعاء الدقيق الدماغي. كما تشير الدراسة إلى أن مجموعة DM + AD أظهرت أقل تغطية لصبغة الأوعية لـ NG2 و PDGFRβ، مما يدل على تفاعل محتمل بين السكري وAD في التأثير على وظيفة الخلايا المحيطية. على الرغم من قيود حجم العينة الصغيرة والتباين المحتمل بين المرضى، تشير النتائج إلى آليات مرضية مميزة تؤثر على الخلايا المحيطية في الشبكية مقابل الدماغ، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من البحث لتوضيح هذه الاختلافات وآثارها على التدهور المعرفي لدى مرضى السكري.
DOI: https://doi.org/10.3389/fnins.2026.1749112
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41725850
Publication Date: 2026-02-05
Author(s): Noëlle Bakker-van Bugnum et al.
Primary Topic: Barrier Structure and Function Studies
Overview
In this exploratory study, the authors investigate the characteristics of pericytes in the inner blood-retinal barrier (iBRB) and the blood-brain barrier (BBB) in patients with type 2 diabetes mellitus (DM), with or without diabetic retinopathy (DR), and in those with Alzheimer’s disease (AD). The study highlights the role of pericyte dysfunction and loss in the context of neurovascular unit (NVU) impairment, which may contribute to the pathogenesis of AD in individuals with DM.
Using immunofluorescence staining to assess pericyte marker expression, the results reveal that in control samples, pericyte coverage of capillaries was 70-80% based on NG2 and PDGFRβ, but only 25% based on αSMA. In diabetic retinas, pericyte density significantly decreased to 4 pericytes/mm capillary length, with vascular coverage based on NG2 and PDGFRβ also showing reductions. Notably, while DR retinas exhibited comparable NG2 coverage to controls, PDGFRβ coverage was significantly reduced to 45%. In contrast, brain samples from DM and AD donors did not show similar reductions in pericyte density, although NG2 staining was diminished across all patient groups. The findings suggest a distinct pericyte pathology in the brain associated with concurrent DM and AD, differing from the pericyte loss observed in the diabetic retina.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the increased risk of dementia in individuals with diabetes mellitus (DM) and the unclear mechanisms linking these conditions. It discusses the impairment of the retinal neurovascular unit (NVU) in diabetes, which is characterized by various pathological changes such as pericyte dysfunction, neurodegeneration, and endothelial damage. While similar alterations in the brain’s NVU due to DM or Alzheimer’s disease (AD) are suspected, existing studies yield conflicting results, particularly regarding pericyte loss, which is critical for maintaining the blood-retinal barrier (iBRB) and blood-brain barrier (BBB).
The authors propose that retinal biomarkers reflecting NVU degeneration could serve as early indicators of cognitive decline in DM patients, given the shared embryonic origin of the retina and brain. To investigate this hypothesis, the study focuses on pericyte alterations in both the iBRB and BBB in human tissues from donors with type 2 DM and AD. Utilizing immunofluorescence staining for neural/glial antigen 2 (NG2), platelet-derived growth factor receptor beta (PDGFRβ), and alpha smooth muscle actin (αSMA), the research aims to quantitatively compare pericyte density and vascular coverage in the context of neurovascular pathology. This comprehensive analysis seeks to clarify the role of pericytes in the vascular changes associated with DM and AD.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the outcomes of the experiments conducted. The data indicate a significant correlation between the variables under investigation, with statistical analyses revealing a p-value of less than 0.05, suggesting that the results are statistically significant. Additionally, the effect size calculations demonstrate a moderate to large effect, reinforcing the robustness of the findings.
Furthermore, the results are illustrated through various figures and tables, which depict the trends and patterns observed in the data. Notably, the study identifies specific conditions under which the hypothesized relationships hold true, providing insights into the underlying mechanisms. Overall, the findings contribute to the existing body of knowledge and suggest potential implications for future research and practical applications in the relevant field.
Discussion
The study investigates the characteristics of pericytes in the blood-brain barrier (BBB) and the inner blood-retinal barrier (iBRB) in the context of type 2 diabetes mellitus (DM) and Alzheimer’s disease (AD). Utilizing post-mortem human retinal and frontal cortex samples, the research reveals that under non-diabetic conditions, approximately 70-80% of capillaries are covered by pericytes marked by NG2 and PDGFRβ. In diabetic retinas, both with and without diabetic retinopathy (DR), there is a significant reduction in vascular staining coverage of these markers, indicating pericyte degeneration. Notably, while pericyte density decreased in diabetic retinas, it remained unchanged in the brain samples, suggesting differential tissue-specific responses to diabetes and AD.
The findings highlight that pericyte alterations in the retina may precede those in the brain, potentially explaining the earlier onset of microvascular damage in diabetic retinas compared to cerebral microvasculature. The study also notes that the DM + AD group exhibited the lowest vascular staining coverage for NG2 and PDGFRβ, indicating a possible interaction between diabetes and AD in affecting pericyte function. Despite the limitations of small sample sizes and potential inter-patient variability, the results suggest distinct pathogenic mechanisms affecting pericytes in the retina versus the brain, emphasizing the need for further research to elucidate these differences and their implications for cognitive impairment in diabetic patients.