2025年11月19日
摘要：最新研究表明，单个离子通道TRPM1的缺失足以在视网膜中产生持续的节律性振荡，这种特征在先天性静止性夜盲症和视网膜色素变性中均有观察到。通过比较Trpm1和mGluR6基因敲除小鼠，研究人员发现视杆双极细胞和AII无长突细胞之间的神经环路遭到破坏，导致反相振荡，从而干扰视觉信号传导。
结构重塑和超极化双极细胞会进一步破坏视网膜网络的稳定性，产生自发噪声，从而扭曲感知。这些发现强调了视觉恢复疗法需要同时解决感光细胞丢失和振荡性神经活动问题，才能实现清晰稳定的视觉。
关键事实
TRPM1 缺失导致振荡：消除 TRPM1 离子通道会扰乱 ON 双极信号传导，并产生病理性视网膜振荡。
已确定电路不稳定性：弱视杆双极细胞-AII 无长突细胞耦合和反相信号产生节律性神经噪声。
治疗意义：恢复视力需要稳定这些振荡，以防止出现扭曲或幻觉的感知。
资料来源：立命馆大学
在多种眼部疾病中都观察到了视网膜的节律性电活动（称为病理性振荡），包括先天性静止性夜盲症 (CSNB) 和视网膜色素变性 (RP)。
这些振荡会干扰视觉信息向大脑的正常传递，常常导致感知能力下降或扭曲。
尽管科学家们早就知道视网膜神经节细胞（RGC，负责向大脑发送视觉信号的神经元）中存在这种振荡，但驱动这种节律性活动的细胞机制仍然难以捉摸。
2025 年 10 月 16 日，由日本立命馆大学药学研究生院博士候选人堀江翔先生领导，立命馆大学系统视觉科学中心北野胜典教授、橘正雄教授和小池千惠子教授共同参与的一项最新研究发表 在《普通生理学杂志》上。该研究表明，单个离子通道 TRPM1 的缺失会引发一系列变化，最终导致视网膜持续振荡。
他们的发现不仅阐明了先天性夜盲症的细胞基础，而且还确定了视网膜退行性疾病（如视网膜色素变性）的共同机制。
TRPM1 是一种存在于视网膜 ON 双极细胞中的视觉信号转导通道，受代谢型谷氨酸受体 mGluR6 调控。已知与这些通道相关的基因（Trpm1 和 mGluR6）突变会导致先天性静止性夜盲症 (CSNB)，但它们对视网膜回路的影响略有不同。
堀江先生解释道：“大多数基因敲除小鼠的表型都是巧合的，但只有Trpm1基因敲除（KO）小鼠的视网膜出现自发振荡。因此，我们试图找出Trpm1和mGluR6基因敲除小鼠之间的差异。”
研究团队利用全细胞钳记录和计算建模，探究了TRPM1缺失如何改变视网膜信号传导。他们发现，在 Trpm1 敲除小鼠中，视网膜神经节细胞（RGC）的抑制性和兴奋性输入以相反的相位振荡，从而在OFF通路和ON通路之间产生反相节律活动。
阻断特定的突触和缝隙连接通路，这些振荡就消失了，从而确定了振荡的源头是涉及视杆双极细胞 (RBC) 和 AII 无长突细胞 (AC) 的受损回路。
研究人员还观察到视网膜的物理重塑： Trpm1 KO 小鼠的红细胞轴突末梢变小且位置错位，类似于视网膜变性 ( rd1 ) 小鼠（一种视网膜色素变性 (RP) 的模型）中观察到的变化。这些结构异常与红细胞静息电位的超极化相关，从而削弱了它们与腺苷酸环化细胞 (AC) 的通讯。
小池教授指出：“在某些病理条件下，视网膜神经节细胞（RGC）会表现出自发性振荡活动，这种‘噪声’会干扰视觉信息处理，并可能导致幻觉。我们的研究揭示了Trpm1基因敲除小鼠出现这种振荡的原因，并表明同样的机制也驱动着视网膜色素变性等退行性疾病中的振荡。”
研究人员将这些结构和电学变化纳入计算模型，成功复现了实验中观察到的振荡放电模式。该模型证实，红细胞和腺苷酸环化酶细胞之间突触强度的降低，加上ON型双极细胞的超极化，足以触发病理性节律性放电。
北野教授补充道：“我们的模拟结果表明，即使双极细胞输出的少量减少也会破坏视网膜回路的稳定性，导致振荡掩盖真实的视觉信号。”
这项研究深入揭示了TRPM1依赖性信号传导紊乱如何导致不同视网膜病变中的神经噪声。更重要的是，它表明，恢复视力的疗法（例如再生医学或光遗传学治疗）也应针对这些振荡进行治疗，以确保患者恢复清晰视力，而不是出现扭曲或幻觉。
研究团队希望他们的发现能够为稳定视网膜活动和改善视力恢复治疗效果的新疗法铺平道路。
资金信息：
本研究由日本学术振兴会科学研究补助金（项目编号：24H00747、22KK0137、19H01140 和）资助。 24390019）、武田科学基金会、小林基金会、JST PRESTO 和 R-GIRO。
关键问题解答：
问：先天性夜盲症 (CSNB) 和视网膜色素变性 (RP) 中病理性视网膜振荡的病因是什么？
A：TRPM1 离子通道的缺失会破坏 ON 双极细胞信号传导，引发回路变化，从而产生持续振荡。
问：TRPM1 缺失如何改变视网膜回路？
A：它削弱视杆双极细胞与 AII 无长突细胞之间的通讯，并在 ON 和 OFF 通路之间产生反相振荡。
问：为什么这些振荡对视力恢复疗法很重要？
答：视网膜振荡会像神经噪声一样扭曲或掩盖视觉信号，这意味着未来的疗法也必须稳定回路活动。
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