摘要
眼睛和大脑之间的交流受损会导致多种形式的视力丧失，而所有眼睛和大脑之间的交流都是由视网膜神经细胞产生的数百种蛋白质造成的。一项新的研究对这些蛋白质进行了详细的研究，对视觉信号如何分布到大脑的不同区域提供了令人惊讶的新见解。研究结果发表在《细胞报告》杂志上。
眼睛和大脑之间的交流受损会导致多种形式的视力丧失，而所有眼睛和大脑之间的交流都是由视网膜神经细胞产生的数百种蛋白质造成的。一项新的研究对这些蛋白质进行了详细的研究，对视觉信号如何分布到大脑的不同区域提供了令人惊讶的新见解。研究结果发表在《Cell Reports》杂志上。
这一结果是理解并最终治疗青光眼、多发性硬化症甚至外伤引起的视力下降的重要的第一步。
美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention，简称cdc)的数据显示，超过330万40岁及以上的美国人要么在法律上失明，要么视力受损，而如今的干预措施无法纠正这些问题。
“蛋白质通常是药物的目标——所以如果你想设计一种药物来帮助眼睛和大脑之间的交流，它有助于了解这些药物的目标蛋白质，”霍利斯·克莱恩博士说，他是斯克里普斯研究中心神经科学系的联合主席，领导了这项研究项目。“这种类型的研究以前是不可能的，因为不可能看到这些蛋白质是如何在大脑中移动的。当时技术还不存在。”
为了创造这项技术，克莱恩的实验室与斯克里普斯的研究化学家约翰·耶茨三世博士(John Yates III, Ph.D.)的实验室进行了密切合作。克莱因的研究小组使用这种经过几年研发的新方法，能够“标记”出大约1000种不同类型的蛋白质，这些蛋白质来自眼睛的视网膜神经节细胞，然后观察它们在一只活老鼠的大脑中如何以及在哪里传播。就像在人类大脑中一样，蛋白质是通过神经元轴突运输的。神经元轴突是一种长而细的神经纤维，从眼睛通过视神经延伸到大脑。
“大脑是一个由非常复杂的结构组成的整体，很难把每一个组成部分分开来单独研究，”克莱实验室的神经学家、该研究的主要作者卢西奥·斯基亚帕雷利博士(Lucio Schiapparelli)说。“我们的方法允许我们以一种以前从未被研究过的方式来检查视觉系统，这样我们就可以独立地观察分子并分析它们的生物化学。”
在这项研究中，克莱恩说她很好奇类似的蛋白质是否会在大脑中到达不同的目标。视网膜项目蛋白质成30多个不同领域的中枢神经系统,但在这项研究中,她的团队选择评价的两个主要目标:上视丘(运动分析的视野和控制目标导向头和眼球运动),和外侧膝状体核(分析对象的形状我们看到并将这些信息发送给更高的大脑区域,视觉皮层)。
虽然之前的研究已经确定了视网膜中产生的各种蛋白质，但这些蛋白质的最终目的地在很大程度上是未知的。视神经是一个特别重要的研究重点，因为它涉及许多毁灭性的眼疾。
克莱恩说:“我们从一开始就很惊讶地发现，在视神经的轴突中发现了一些蛋白质，之前所有人都认为这些蛋白质只会在眼睛中发挥作用。”“这些蛋白质通常存在于细胞核中，但我们发现它们远离细胞核，参与某种形式的交流。”
克莱恩说，这一发现已经推动了关于这些蛋白质如何影响健康和疾病的新研究。由于这种神经元蛋白存在于身体的其他部位，它可能在其他神经细胞沟通障碍中发挥作用，如腓骨肌萎缩症。
视神经是从眼睛到大脑的信息高速公路，向不同的目的地发送信号。但研究小组发现，这种类似的蛋白质并不总是有一个共同的目的地。相反，许多蛋白质被优先转运到一个大脑区域，而有些则被转运到所有被研究的区域。
克莱恩说:“要了解视觉系统如何运作，了解这些蛋白质在视网膜外的转运是至关重要的。”“这可以帮助我们研究当一个人经历神经损伤和视力丧失时会发生什么，并有望引导我们进行治疗，增强蛋白质转运，防止细胞死亡。”
来源：Medindia
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