2017年3月9日
如果你是一种鱼而且你的视网膜受损，鱼可以修复自己，你的视力将在几个星期内恢复。
可悲的是，人类的眼睛没有这种有益的能力。然而，对斑马鱼视网膜再生的新研究已确定似乎触发自我修复过程的一个信号。如果通过随访研究证实，该发现提高了人类视网膜也可以诱导再生，自然修复由退行性视网膜疾病和损伤（包括年龄相关性黄斑变性和色素性视网膜炎）引起损伤的可能性。
该研究由范德比尔特大学的一组生物学家进行，并由Stem Cell Reports杂志于3月9日在线发表的题为“Neurotransmitter-Regulated Regeneration in the Zebrafish Retina”的论文中描述。
“流行的信念是鱼类视网膜的再生过程是由分泌的生长因子触发的，但我们的结果表明，神经递质GABA可能启动这个过程，”指导这个研究的范德比尔特大学 James Patton教授说。 “所有的再生模型假设视网膜在再生前必须严重损伤，但我们的研究表明GABA可以诱导这个过程，即使在未受损的视网膜。“
事实证明，鱼和哺乳动物的视网膜结构基本相同。虽然视网膜非常薄 - 小于0.5毫米厚 - 它包含三层神经细胞：检测光的光感受器，整合来自光感受器信号的星形细胞和接收视觉信息并将其发送到大脑的神经节细胞。
此外，视网膜包含一种特殊类型的成体干细胞，称为Müller胶质细胞，跨越所有三层，并提供支持和电绝缘。在鱼类视网膜中，它们在再生中也发挥关键作用。当再生被触发时，Müller胶质细胞去分化（从特定状态回归到更简单的状态），开始增殖，然后分化为损伤的神经细胞的替代物。 Müller胶质也存在于哺乳动物视网膜中，但不会再生。
研究生Mahesh Rao产生的想法，GABA - 通常是一个快速作用的神经递质，以抑制大脑中神经传递来镇定神经活动的作用而知名 - 可能是视网膜再生的触发器。他受到小鼠海马研究结果的启发，发现GABA控制干细胞活性。
因此，与Patton和研究助理教授Dominic Didiano合作，Rao设计了一系列斑马鱼实验 - 斑马鱼是研究再生的重要动物模型，确定视网膜中高浓度的GABA保持Müller神经胶质的沉寂，当GABA浓度下降时开始去分化和增殖。
“上个月，一篇论文发表在Cell杂志上，报道GABA水平在胰腺细胞再生中发挥中心作用，”Patton说。 “我们现在有三个实例，GABA参与其中再生 - 海马，胰腺和视网膜 - 因此这可能是一个重要的，以前未知的神经递质的作用。”
他们以两种方式测试他们的假设：通过致盲斑马鱼和给它们注射用刺激GABA生产的药物，以及通过给正常斑马鱼注射降低它们眼睛的GABA水平的酶。
斑马鱼容易失明。如果它们在完全黑暗中几天，然后暴露于非常明亮的光，其视网膜中的所有光感受器被破坏。然而，由于他们强大的再生能力，他们的眼睛恢复只需28天。当生物学家对新失明鱼的视网膜注射GABA浓度保持在高水平的药物时，他们发现抑制再生过程。
另一方面，当他们对正常鱼眼中注射降低GABA水平的酶时，他们发现Müller胶质细胞开始去分化和增殖，这是再生过程的第一阶段。
“我们的理论是，GABA浓度的下降是再生的触发因素，它启动一系列事件，包括Müller胶质细胞的激活和刺激细胞生长和增殖的各种生长因子的产生。 如果我们是正确的，那么可能通过用GABA抑制剂治疗来刺激人类视网膜修复自己。“
研究人员的下一步是确定GABA是否不仅刺激Müller胶质细胞去分化和增殖，而且导致产生新的光感受器和视网膜中的其他特定神经元的分化。 他们使用来自国家眼科研究所的资助在斑马鱼和小鼠中来追求这一点。
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-03/vu-fem030617.php |
