Caldwell博士的研究得到了NIH、VA和AHA的资助，旨在阐明视网膜神经血管损伤和病理性血管生成的细胞和分子机制，以确定限制损伤和促进修复的新疗法。目前的研究旨在确定尿素和鸟氨酸生成金属酶精氨酸酶在视网膜神经血管损伤和修复中的具体作用，并开发针对该酶及其下游靶点的治疗方法。针对视网膜胆固醇代谢作为早产儿视网膜病变治疗的新疗法的研究也在进行中。
精氨酸酶：用于l-精氨酸分解为l-鸟氨酸/尿素或l-瓜氨酸/NO的方案，多胺的产生和脯氨酸的合成代谢和分解代谢。同时还展示了l-谷氨酰胺合成l-精氨酸的途径，l-鸟氨酸和l-谷氨酰胺之间的可逆途径，以及l-瓜氨酸再循环为l-精氨酸的途径。精氨酸琥珀酸裂解酶；精氨酸琥珀酸合成酶；NOS：一氧化氮合酶；燕麦;鸟氨酸转氨酶;ODC，鸟氨酸脱羧酶；OTC：鸟氨酸转氨基甲酰基酶。精氨酸酶（左上）是肝脏内尿素循环的最后一种酶，它通过OTC（中）从氨甲酰磷酸(1)和l-鸟氨酸(2)合成l-瓜氨酸而重新开始循环。应该注意的是，并非所有这些反应都发生在一个给定的细胞内。特别是，尿素循环独立于其他反应，即尿素循环中产生的l-精氨酸不是NOS的底物，尿素循环中产生的l-鸟氨酸不是OAT或ODC的底物。
图和描述来自我们最近在“生理评论”上的文章：
精氨酸酶：一种在健康和疾病中立即博的多面酶。R. William Caldwell, Paulo C. Rodriguez, Haroldo A. Toque， S. Priya Narayanan和Ruth B. Caldwell. 07 FEB 2018https://doi.org/10.1152/physrev.00037.2016
我们有各种正在进行的项目研究精氨酸酶途径在不同视网膜病理模型中的作用。我们在实验室使用的模型包括小鼠糖尿病视网膜病变模型（1型糖尿病的秋田小鼠和STZ模型，以及2型糖尿病的高脂饮食诱导的肥胖模型）、外伤性视神经病变（TON）、视网膜缺血再灌注（IR）损伤和氧诱导视网膜病变（OIR）模型。我们的实验室在这些疾病模型方面有广泛的亚洲顶级在线投注平台。我们利用不同的生化、分子和组织学分析以及不同的视网膜功能和成像分析来检查视网膜神经血管损伤。
