Cell：一种新型视网膜神经元，指导血管网络形成和维持

多年来，科学家们已经知道，视网膜上的细胞是由血管组成的网状结构滋养的，使我们能够看到东西，但这种复杂的结构是如何形成的一直是个谜。现在，加州大学旧金山分校的研究人员发现了一种引导其形成的新型神经元。这一发现发表在2024年5月23日的《细胞》(cell)杂志上，有一天，它可能会导致治疗与眼睛和大脑血流受损有关的疾病的新疗法。

　　

多年来，科学家们已经知道，视网膜上的细胞是由血管组成的网状结构滋养的，使我们能够看到东西，但这种复杂的结构是如何形成的一直是个谜。

现在，加州大学旧金山分校的研究人员发现了一种新型神经元，它能引导血管的形成。

这一发现发表在2024年5月23日的《细胞》(Cell)杂志上，有一天，它可能会为治疗与眼睛和大脑血流受损有关的疾病带来新的疗法。

“这是第一次有人看到视网膜神经元直接与血管接触，作为一种引导它们形成这些精确的三维晶格的方式，这让我们更有可能在它们受损时进行修复，或者在它们一开始就建得不对时重新规划路线。”该研究的资深作者Xin Duan博士说。

感知附近细胞存在的一种蛋白质

研究人员对新生小鼠进行了研究，这些小鼠的眼睛还需要几周的时间才能发育完全。Kenichi Toma博士用一种在紫外线下发出绿光的蛋白质标记了离血管最近的视网膜神经元，这样他就可以观察到晶格的形成过程。

研究小组随后确定了神经元的一个子集，称为血管周围神经元，它与生长中的血管接触，然后包围血管，指导它们形成晶格。这些血管周围的神经元产生一种叫做PIEZO2的蛋白质，这种蛋白质使它们在接触另一个细胞时能够感知。

不能产生PIEZO2的小鼠血管周围神经元不能与血管保持接触，它们以一种混乱无序的方式生长，扰乱了血液流动。

缺乏氧气，周围的神经细胞退化，突变小鼠更容易受到类似中风的伤害。

Duan发现，这些神经元引导小脑中类似血管网络的形成，小脑是大脑中参与协调、语言和感觉感知的一部分。

“事实上，我们看到大脑中重复出现同样的模式，这意味着这种晶格的损伤可能与多种神经退行性疾病有关。”

该团队与发育生物学家Arnold Kriegstein(医学博士)合作，证实了血管周围视网膜神经元也存在于人类中。

三维视图显示了网格是如何形成的

迄今为止，大多数关于血管和神经系统之间联系的研究都受到技术的限制，因为科学家只能拍摄二维照片。

但是Duan和Toma受益于一项使用多光子显微镜的新技术，该技术是由眼科助理教授Tyson Kim博士开发的，可以在不干扰眼睛的情况下制作视网膜血液网络的3d图像。

Kim帮助Toma制作了旋转电影，从各个角度捕捉到晶格，并展示了它在没有PIEZO2的情况下是如何分解的。

“我们一直想要合作，这是一个完美的机会，这真的是我们各自热爱的东西的融合。”

一种保护神经元的新方法

通过确保需要大量能量的神经元维持健康的血液供应，这些发现可能会激发治疗神经退行性疾病的新方法。

“有很多人试图了解我们培养神经元的方法，但是，我们究竟是如何培养出支持它们所需的复杂血管网络的呢?”这就是我们试图回答的问题。”