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探索睫状体在眼睛健康中的作用

如果可以在导致视力受损之前发现并治疗导致青光眼,角膜营养不良和白内障的退化性眼部疾病怎么办?Stowers医学研究所研究员Ting Xie博士实验室的最新发现指出,睫状体是释放这种可能性的关键。

实验室先前的工作表明,当小鼠干细胞在体外分化为光敏感光细胞 ,然后移植到视网膜的小鼠体内时,它们可以部分恢复视力。然而,移植的感光体仅持续三到四个月。

谢说:“如果你不知道是什么原因造成的,就无法治愈患病的眼睛。” “这一直是干细胞疗法治疗退行性疾病的主要障碍。”

为此,谢的研究小组开始研究眼组织微环境,特别是在眼周组织专门叫做睫状肌的身体。位于虹膜的后缘,通过分泌房水,晶状体和角膜之间的透明液体来维持眼压是众所周知的。它在小鼠和人类中具有相似的功能,并且在小鼠和人眼中,睫状体的缺陷也以类似的方式表现出来。

谢说:“人们认为睫状体很无聊。” 谢说,这可能是因为睫状体曾经被认为具有视网膜干细胞的储备,但事实并非如此。但是,它在眼生物学中的作用被证明是相当广泛的,“没有睫状体的功能,眼睛就会退化,”谢补充。

当新生动物的睫状体中的Notch信号通路(一种贯穿整个动物界的重要细胞信号系统)出现缺陷时,它们将无法形成褶皱,分泌减少,从而导致玻璃体萎缩。在成年小鼠中,Notch信号缺陷导致低眼压,玻璃体萎缩和眼睛退化。睫状体中下游转录因子RBPJ的失活也导致相同的作用。在此之前,尚不清楚该结果的潜在分子机制。

在2021年1月12日发表在《Cell Reports》上的一篇论文中,第一位作者Ji Pang是一位访问博士学位。来自上海交通大学的中国学生等人描述了一种信号传导途径,其中睫状体内的Notch和Nectin蛋白在眼组织和结构的发育和维持中起作用。

在这份报告中,研究人员描述了粘附蛋白Nectin1和间隙连接蛋白Connexin43在小鼠睫状体中的作用。他们发现外睫状上皮中的Notch2 / 3-Rbpj信号控制Nectin1的表达,后者与内睫状上皮中的Nectin3协同作用,使两个组织层保持在一起,从而促进了睫状体的正确折叠。他们发现,Notch信号还可以在外部睫状上皮细胞中维持Connexin43的表达,而Nectin1可以在侧表面上定位并稳定Connexin43的表达,从而维持玻璃体和眼压。

最后,研究人员发现,除了维持眼压并指导睫状体形态发生外,内睫状上皮中的Notch2 / 3-Rbpj信号传导还调节各种蛋白(如Opticin和胶原蛋白)向玻璃体内的分泌,从而为玻璃体提供营养支持。角膜,晶状体和视网膜。

谢说:“我们认为睫状体可能是眼组织的利基,”在提供可以影响细胞形态发生和功能的信号的意义上,它可以像干细胞的利基一样运作。“下一个重要的问题是,睫状体分泌的其他蛋白质因子对于分别维持角膜,晶状体和视网膜是否重要。这些因子中的某些可能直接与眼部疾病有关。”

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