楊雄里院士團隊揭示自感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞在近視形成中的重要作用

近日，復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院/醫(yī)學(xué)神經(jīng)生物學(xué)國家重點實驗室楊雄里院士領(lǐng)導(dǎo)的科研團隊在對近視機制的研究中取得重要進(jìn)展，首次揭示了一類特殊的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞——ipRGC（intrinsically photosensitive retinal ganglion cell）在近視形成中的重要作用，論文“The Role of ipRGCs in Ocular Growth and Myopia Development”于2022年6月8日發(fā)表于國際權(quán)威綜合性科學(xué)期刊Science Advances。

▲實驗主要結(jié)論示意圖

近視（myopia）是一種極為普遍的視覺疾患，其發(fā)病率不斷攀升，已累及全世界人口的三分之一。近視機制的研究是建立有效的近視防控策略的基礎(chǔ)，社會對此有重大需求。在眾多的近視機制研究中，楊雄里院士團隊獨辟蹊徑，專注于ipRGC的作用。這類細(xì)胞是視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞中特殊的一類，它們作為輸出神經(jīng)元，將光感受器信號向視中樞傳遞；不僅如此，它們又因表達(dá)一種特有的視色素——視黑質(zhì)（melanopsin）而本身對光敏感，故稱為“自感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞”（ipRGC）。這類細(xì)胞發(fā)現(xiàn)于21世紀(jì)初，被Science雜志評為2002年的“十大科學(xué)突破”之一。在楊雄里院士的指導(dǎo)下，翁史鈞研究員與鐘詠梅研究員配合，率領(lǐng)研究生團隊，基于形覺剝奪的小鼠近視模型，應(yīng)用多學(xué)科技術(shù)對ipRGC在小鼠的屈光發(fā)育及近視形成中的作用進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。實驗表明，以免疫毒素選擇性損毀小鼠ipRGC，或通過化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)將其特異激活，使發(fā)育中的小鼠分別出現(xiàn)顯著的近視性或遠(yuǎn)視性屈光偏移。進(jìn)一步的實驗顯示，ipRGC所含的視黑質(zhì)信號及常規(guī)光感受器信號分別通過調(diào)制眼軸長度和角膜曲率影響眼球的發(fā)育。尤其值得注意的是，形覺剝奪眼ipRGC的視黑質(zhì)蛋白表達(dá)水平及其介導(dǎo)的光反應(yīng)幅度均出現(xiàn)上調(diào)，而將視黑質(zhì)敲除，或?qū)⑿∈箫曫B(yǎng)于480nm波長光（視黑質(zhì)的最大激發(fā)波長）闕如的環(huán)境中造成視黑質(zhì)激活程度的下調(diào)后，形覺剝奪誘導(dǎo)近視的效應(yīng)顯著減小。這項工作首次清楚地闡明了ipRGC在眼球發(fā)育及近視形成中的重要作用，受到了評審專家的高度評價，也為未來近視干預(yù)策略的研發(fā)提供了新思路。

楊雄里、翁史鈞、鐘詠梅為該論文共同通訊作者；十二名研究生及技術(shù)人員參與了本項研究，劉愛林為論文的第一作者。該工作受到自然科學(xué)基金委首個眼科重大項目《神經(jīng)性視覺損傷及修復(fù)的機制》等項目的經(jīng)費資助。

（復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院）