科学家发现基因疗法可以提供神经保护来预防青光眼视力下降
美国国立卫生研究院国家眼科研究所支持的一项研究表明,一种基因疗法可以保护青光眼小鼠模型的视神经细胞,并保持视力。这一发现为开发针对青光眼的神经保护疗法指明了方向,青光眼是视力损害和失明的主要原因。该报告发表于细胞.
青光眼是由视神经的不可逆的神经退行性病变引起的视网膜神经节细胞它将信号从眼睛传输到大脑,从而产生视觉。现有的治疗方法通过降低眼压来减缓视力下降,但也有一些青光眼虽然眼压正常,但最终会失明。神经保护疗法将是一个飞跃,满足缺乏治疗选择的患者的需求。
“我们的研究首次表明,激活CaMKII通路有助于保护视网膜神经节细胞免受各种损伤和多种青光眼模型,”该研究的首席研究员、纽约市西奈山伊坎医学院眼科学和神经科学副教授陈波博士说。
CaMKII(钙/钙调素依赖性蛋白激酶II)通路调节全身的关键细胞过程和功能,包括眼睛中的视网膜神经节细胞。然而,CaMKII在视网膜神经节细胞健康中的确切作用尚不清楚。例如,抑制CaMKII活性已被证明对视网膜神经节细胞有保护作用或有害作用,这取决于条件。
使用CaMKII活性的抗体标记物,Chen的团队发现,每当视网膜神经节细胞暴露于毒素或视神经压伤的创伤时,CaMKII通路信号就会受损,这表明CaMKII活性与视网膜神经节细胞存活之间存在相关性。
在寻找干预方法时,他们发现激活CaMKII通路与基因治疗对视网膜神经节细胞有保护作用。管理基因治疗在毒性损伤(对细胞造成快速损伤)之前,以及视神经损伤(造成较慢的损伤)之后,CaMKII活性增加,并有力地保护了视网膜神经节细胞。
在接受基因治疗的小鼠中,77%的视网膜神经节细胞在毒性损伤后存活了12个月,而对照组小鼠只有8%。六个月后视神经碾压后,77%的视网膜神经节细胞存活下来,而对照组只有7%。
同样,在基于眼压升高或遗传缺陷的青光眼模型中,通过基因治疗提高CaMKII活性被证明对视网膜神经节细胞具有保护作用。
根据视网膜电图测量的细胞活性和视网膜神经节细胞的活动模式,增加视网膜神经节细胞存活率意味着保留视觉功能的可能性更大视觉皮层.
三种基于视觉的行为测试也证实了治疗小鼠的持续视觉功能。在一项视觉水中任务中,老鼠根据计算机显示器上的视觉刺激,被训练向水下平台游去。深度知觉通过视觉悬崖测试得到了证实,该测试基于老鼠天生倾向于走到悬崖的浅边。最后,一项即将到来的测试表明,与未处理的老鼠相比,当在头顶上展示模拟威胁的刺激时,处理过的老鼠更倾向于做出防御性反应(躲藏、冻结或摇尾巴)老鼠.
“如果我们制造视网膜神经节细胞对青光眼中导致细胞死亡的损伤更有抵抗力和耐受性,它们可能存活更长时间并保持其功能,”陈总结道。
更多信息:郭欣、周杰、Starr C、Mohns EJ、李勇、陈娥、尹勇、Kellner CP、Tanaka K、王宏、刘伟、LR、Demb JB、Crair MC、陈b。“camkii介导的视网膜神经节细胞保护后的视力保护。”2021年7月22日在线发布细胞.