目のアルドケト還元酵素

アルドースレダクターゼ（AKR1B1）は、ポリオール経路の速度制限酵素として最もよく知られているNADPH依存性アルドケトレダクターゼです。この経路を介した加速グルコース代謝は、糖尿病性白内障と網膜症に関係しています。一部のヒト組織には、AKR1B1とAKR1B10が含まれています。AKR1B10は、Aldo-Keto還元酵素遺伝子スーパーファミリーの密接に関連するメンバーです。これにより、AKR1B10が糖尿病の合併症にも寄与する可能性があります。現在の研究の目標は、人間の目におけるAKR1B1とAKR1B10の発現プロファイルを特徴付けることでした。定量的逆転写酵素-PCRと免疫組織化学染色を使用して、角膜、虹彩、毛様体、レンズ、網膜の両方のAKR遺伝子の発現を観察しました。AKR1B1の発現はレンズと網膜で最も高かったのに対し、AKR1B10は角膜で最も高かった。AKR1B10の過剰発現のために設計されたトランスジェニックマウスからのレンズは、非トランスジェニックコントロールと有意な差はありませんでしたが、6か月の実験的に誘導された糖尿病の後、かなりの数が前レンズ上皮に焦点欠陥を発症しました。ただし、AKR1B10マウスのレンズは、長期糖尿病の後、ほぼ透明なままでした。これらの結果は、AKR1B1とAKR1B10がレンズに異なる機能特性を持っている可能性があり、AKR1B10がヒトの糖尿病性白内障の病因に寄与しないことを示唆しています。

Aldose reductase (AKR1B1) is an NADPH-dependent aldo-keto reductase best known as the rate-limiting enzyme of the polyol pathway. Accelerated glucose metabolism through this pathway has been implicated in diabetic cataract and retinopathy. Some human tissues contain AKR1B1 as well as AKR1B10, a closely related member of the aldo-keto reductase gene superfamily. This opens the possibility that AKR1B10 may also contribute to diabetic complications. The goal of the current study was to characterize the expression profiles of AKR1B1 and AKR1B10 in the human eye. Using quantitative reverse transcriptase-PCR and immunohistochemical staining, we observed expression of both AKR genes in cornea, iris, ciliary body, lens, and retina. Expression of AKR1B1 was the highest in lens and retina, whereas AKR1B10 was the highest in cornea. Lenses from transgenic mice designed for overexpression of AKR1B10 were not significantly different from nontransgenic controls, although a significant number developed a focal defect in the anterior lens epithelium following 6 months of experimentally induced diabetes. However, lenses from AKR1B10 mice remained largely transparent following longterm diabetes. These results indicate that AKR1B1 and AKR1B10 may have different functional properties in the lens and suggest that AKR1B10 does not contribute to the pathogenesis of diabetic cataract in humans.