eLife：一个重要的视网膜神经元存活所需的基因

　　

   

   

图像:眼睛的工作原理是将光线聚焦在眼睛的后部，其中含有一种叫做光感受器的光敏细胞。这激活了电信号，这些电信号通过神经元层传输。内网状层是三种神经元连接的地方，包括视网膜神经节细胞。这些细胞的长投影，称为轴突，形成视神经，连接到大脑的视觉中心。

• 视网膜神经节细胞是在眼睛中发现的一种对视觉至关重要的神经元

• 一项针对斑马鱼的新研究发现，在斑马鱼发育期间和发育后，需要一种名为Strip1的蛋白质来维持这些细胞的存活

• 当视网膜神经节细胞中没有Strip1时，一种叫做Jun的蛋白质被激活，最终触发细胞死亡

• 视网膜神经节细胞的死亡导致视网膜结构的发育缺陷，在一个称为内网状层的区域内

• 揭示Strip1的作用可能会带来治疗青光眼的有前途的新研究途径——青光眼是视网膜神经节细胞死亡导致失明的主要原因之一

日本冲绳科学技术研究所研究生院(OIST)的研究人员发现了一种视网膜神经节细胞存活所必需的基因。神经节细胞是位于视网膜上的一类神经元，对视力至关重要。

据《生活》杂志2022年3月22日报道，科学家们发现，当斑马鱼胚胎发育时，没有一种名为strip1的基因的工作版本，大多数视网膜神经节细胞死亡，视网膜内层异常形成。除了提供视网膜如何发育的基本见解外，发现由strip1基因编码的蛋白质是如何保持视网膜神经节细胞存活的，也为治疗青光眼等疾病开辟了有前途的新途径。

“青光眼是全球范围内致盲的主要原因之一，视网膜神经节细胞死亡会导致视力丧失，”OIST发育神经生物学部门负责人Ichiro Masai教授说。“在未来，揭示视网膜神经节细胞内完整的Strip1蛋白通路，可能有助于科学家找到减缓甚至预防青光眼患者死亡的方法。”

Masai教授和他的博士生Mai Ahmed第一次对strip1基因感兴趣是因为它在正确形成视网膜内层中所起的作用。

“当你在显微镜下观察视网膜时，你可以看到它有这样一个美丽的组织结构。不同的神经元相互堆叠在一起，神经元之间有突触层，神经元相互连接和交流，”第一作者Mai Ahmed说。“这些神经元将光感受器发出的电信号一路传送到大脑的视觉中心。如果这些视网膜回路没有正常连接，视力就会受损。”

早在21世纪初，日本理研所的科学家，包括Masai教授，创造了数百个含有随机突变的斑马鱼胚胎。他们发现其中一个突变导致了视网膜突触层(即内网状层)的缺陷。OIST的进一步研究发现，突变发生在基因strip1中。

为了揭示这种视网膜缺陷背后的原因，马萨伊教授的研究小组标记了内网状层中连接的三种不同类型的神经元——视网膜神经节细胞、无分泌细胞和双极细胞——以观察当条带1发生突变时，它们是如何发育的。

令人惊讶的是，研究人员发现，虽然这三种类型的神经元的形式和位置都不正确，但只有视网膜神经节细胞死亡。当这些细胞死亡时，其他类型的神经元就会取代它们，从而形成一个无序的神经元层。因此，Strip1蛋白对于保持神经节细胞的存活至关重要，并因此维持了内部网状层的正确形式。

当研究人员观察其潜在机制时，他们发现Strip1抑制了Jun的活性，Jun是一种与细胞死亡有关的蛋白质。当神经元受到压力时，Jun和它的作用路径就会被触发。如果有足够的Jun蛋白被激活，细胞就会死亡。

马萨伊教授解释说:“这个细胞死亡的过程，称为细胞凋亡，是一种故障安全机制，可以去除无法修复的应激细胞。”“但我们相信，视网膜神经节细胞在正常发育过程中处于巨大的代谢压力下，这时它们形成了难以置信的长视神经。因此，视网膜神经节细胞需要Strip1来保护它们免受Jun凋亡通路的影响。”

重要的是，Jun及其作用的途径，已知在青光眼患者的视网膜神经节细胞死亡中发挥作用。

“青光眼通常发生在压力损害视神经，使视网膜神经节细胞处于巨大的压力下，激活Jun，”Mai说。“如果在未来的研究中发现，Strip1也能在哺乳动物青光眼模型中抑制Jun，这将为许多新疗法打开大门。”

文章标题

Strip1 regulates retinal ganglion cell survival by suppressing Jun-mediated apoptosis to promote retinal neural circuit formation