2025 年 7 月 8 日
当黑暗开始笼罩视网膜色素变性患者时，他们的视网膜会上演一场非凡的救援任务。
加州大学洛杉矶分校的科学家发现，当通常的细胞伙伴开始死亡时，通常负责夜视的神经元可以完全自我重塑，以保持白天视力。这种生物适应性变化通过先进的记录技术实时捕捉，揭示了即使在遗传性失明进展过程中，眼睛如何努力维持功能。
这一发现挑战了长期以来关于视网膜退化的假设，并表明眼睛拥有复杂的自我修复机制，这可能会开发新的疗法影响全球数百万人的遗传性失明疾病。
神经伙伴关系出错
在健康的眼睛中，视杆细胞负责夜视，而视锥细胞负责日光。每种类型的细胞都与称为双极细胞的特殊神经元相连——视杆双极细胞专门与视杆细胞配对，而视锥双极细胞则与视锥细胞协同工作。这种排列方式看似固定，就像永久的舞伴。
但加州大学洛杉矶分校的研究人员发现，当视网膜色素变性中的视杆细胞开始死亡时，会发生一些非同寻常的事情。突然失去伴侣的视杆双极细胞并非简单地停止运作，而是发生了剧烈的细胞转变，与视锥细胞形成了全新的功能性连接。
Jules Stein眼科研究所的资深作者A.P. Sampath解释说：“我们的研究结果表明，视网膜会以某种方式适应视杆细胞的丧失，试图保持视网膜对日光的敏感度，当视杆双极细胞与视杆细胞之间正常的连接丢失时，这些细胞可以重新连接，转而接收来自视锥细胞的信号。”
细胞侦探工作
研究团队使用了视紫红质基因敲除小鼠，模拟早期视网膜色素变性。这种疾病的视杆细胞无法对光作出反应，并会缓慢退化。他们记录了单个视杆双极细胞的电信号，以窃听它们与其他神经元之间的“对话”。
他们的发现令人震惊。在缺乏功能性视杆细胞的小鼠中，视杆双极细胞表现出由视锥细胞驱动的大振幅反应，而非正常的视杆细胞输入。这种重新连接的反应具有以下特点：
强烈且电信号稳定，与预期的视锥细胞驱动信号相符
由视杆细胞退化而非连接断开触发
广泛分布，足以将视网膜整体敏感度提高50%
功能上与正常的视锥双极细胞反应相似
至关重要的是，这种重新连接并没有发生在视杆细胞无法对光作出反应的小鼠身上，也没有发生在视杆细胞与双极细胞连接断开但视杆细胞保持健康的小鼠身上。这种细胞改造需要视杆细胞真正死亡。
死亡作为一种信号
Sampath 指出：“这种可塑性的信号似乎是退化本身，可能是通过神经胶质支持细胞或濒死细胞释放的因子的作用，”。这表明濒死的视杆细胞会释放分子求救信号，促使它们之前的伙伴寻求新的连接。
这项发现建立在该团队 2023 年的研究基础之上，该研究证明，即使在晚期疾病发生严重的结构变化后，单个视锥细胞仍能保持功能。总之，这些研究表明，视网膜回路在不同疾病阶段通过不同的适应机制维持功能——视杆双极细胞的早期重新连接，以及视锥细胞自身的后期恢复能力。
对于视网膜色素变性患者来说，尽管视网膜正在持续退化，但他们往往在中年时仍能保持令人惊讶的可用视力，这项研究首次为他们的视网膜如何适应提供了清晰的解释。眼睛并非简单地随着细胞死亡而失去功能，而是主动重组自身以保留任何可能保留的视力。
该团队现在正在通过研究携带已知会导致人类视网膜色素变性的突变的其他小鼠模型，探索这种重新连接是否代表了一种普遍的生存机制。了解如何增强或引导这种自然可塑性，可以为数百万面临遗传性失明的人保护视力开辟新的途径。
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