小鼠眼睛“学会”光合作用，治好了干眼症

科创要闻2026年第No.18期

2026年5月11日-5月17日

本期要闻汇总人：常丽娜

眼部干涩、学会异物感、小鼠视觉疲劳......随着手机、眼睛电脑等电子屏幕的光合干眼使用频次和时长增加，干眼症困扰着越来越多的作用治好症老年人、上班族和学生群体。学会

人类有没有可能像植物一样，小鼠利用光合作用来缓解氧化应激和炎症，眼睛治疗干眼症呢？光合干眼

2026年5月15日，新加坡国立大学梁大卫教授、作用治好症浙江大学医学院附属第二医院眼科中心叶娟教授、学会山东第一医科大学孙晓教授、小鼠南京邮电大学丁显光教授带领的眼睛研究团队在《细胞》（Cell）发表论文Transplanting light-dependent reactions for mammalian eye photosynthesis，他们的光合干眼研究让小鼠的眼表细胞具备了部分光合作用的光反应能力。

光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。作用治好症团队受到海蛞蝓“窃取”藻类叶绿体的内共生现象启发，从菠菜叶绿体中提取类囊体膜系统，去除其中消耗NADPH（一种关键的抗氧化还原剂）的暗反应酶系，只保留光反应功能，将之命名为“LEAF”。随后，团队用表面活性剂将LEAF封装成400纳米颗粒，再移植到小鼠的眼表细胞内。

LEAF进入细胞后，在环境可见光的驱动下生成NADPH和ATP（腺嘌呤核苷三磷酸，所有已知生命体内最核心的能量载体和代谢中间体），生成效率较天然类囊体提升约20%。研究发现，LEAF可直接为细胞提供抗氧化还原力和能量，帮助恢复氧化还原平衡，并增强细胞自身抗氧化系统的活性。

类似动物细胞从植物来源的光合新细胞器中获得益处的探索，此前也有科研团队尝试过。2022年12月，浙江大学研究团队在《自然》（Nature）发表研究成果A plant-derived natural photosynthetic system for improving cell anabolism，他们从菠菜中提取纳米类囊体单元（NTUs），移植至小鼠关节炎模型的软骨细胞，通过定期光照促进软骨细胞的能量代谢。

2024年10月，日本东京大学团队发表论文Incorporation of photosynthetically active algal chloroplasts in cultured mammalian cells towards photosynthesis in animals，他们将完整的叶绿体移植入哺乳动物细胞，维持运行了两天。

相比之下，本次研究打造出精简的LEAF系统，并将治疗场景转向天然暴露于环境可见光的眼表。LEAF可为角膜细胞提供抗氧化还原力和能量，减轻干眼症的氧化应激和炎症，未来有望拓展至视网膜、皮肤等被光照射到的浅表组织相关疾病治疗。

生命健康

01 AI虚拟细胞模型RegVelo

5月11日，亥姆霍兹慕尼黑中心计算健康研究中心、牛津大学研究团队联合在《细胞》（Cell）发表论文RegVelo: Gene-regulatory-informed dynamics of single cells ，报告他们推出了一个端到端生成式框架RegVelo，其作