Nat Commun：“光开关”技术为视网膜色素变性和黄斑变性患者重见光明带来新希望

视网膜色素变性（retinitis pigmentosa, RP）是一种相对罕见的遗传性疾病，发病率为1/3500；而年龄相关性黄斑变性（age-related macular degeneration, AMD）则更为常见，影响7-8%的人口，其发病率随着年龄的增长而增加。这两种疾病都会导致视网膜感光细胞逐渐恶化，最终造成视力丧失。尽管科学家们已经尝试了多种方法来恢复这些患者的视力，如光遗传学和视网膜假体，但效果仍然有限，尤其是在恢复对比度和空间分辨率方面。

最近，来自意大利技术研究院和圣马蒂诺医院的研究人员发现了一种名为Ziapin2的分子，它像一个精确的“光开关”，可以在视网膜中恢复对光的正常反应。这项研究发表在2025年1月11日的《Nature Communications》期刊上，论文标题为“A membrane-targeted photoswitch restores physiological ON/OFF responses to light in the degenerate retina”。

Ziapin2分子的工作原理类似于一种光传感器，它可以吸收光并将其转化为电信号。当进入神经元膜后，Ziapin2根据光照情况调节神经元的兴奋性，仅作用于膜的被动特性，而不干扰离子通道或神经递质受体。这种独特的机制使得Ziapin2能够在不改变神经元内部结构的情况下，有效地恢复视网膜的光响应能力。

恢复视觉的关键：ON和OFF通道

在健康视网膜中，光线通过两种不同类型的神经元——ON和OFF神经元——传递给大脑。ON神经元发出光存在的信号，而OFF神经元则发出光不存在的信号。这种分离对于实现高对比度和清晰的空间分辨率至关重要。然而，在RP和AMD患者的退化视网膜中，这种分离通常会受到损害。

研究人员发现，Ziapin2可以重新激活这种重要的ON和OFF反应。在临床前模型中，玻璃体内注射Ziapin2不仅能够恢复光诱导的行为和视觉敏锐度，而且效果可以持续两周之久。这意味着，即使是在完全失明的状态下，Ziapin2也能够帮助恢复部分视力功能。

Ziapin2恢复退化的视网膜中神经节细胞对光的生理反应

从实验室到现实世界的一步

Chiara Bertarelli、Guglielmo Lanzani和Fabio Lanzani早在2020年就为Ziapin2分子申请了专利，并在《Nature Nanotechnology》期刊上发表了相关成果（Nature Nanotechnology, 2020, doi:10.1038/s41565-019-0632-6）。他们首次证明了Ziapin2在细胞模型中的有效性。而现在，这项新的研究进一步证实了Ziapin2在活体环境中的治疗潜力，为未来的临床应用铺平了道路。

意大利技术研究院突触神经科学与技术中心协调员Fabio Benfenati表示，“我们获得的结果表明，Ziapin2分子在感光细胞退化的情况下恢复视觉反应方面非常有前景。我们能够证实，Ziapin2可以在视网膜双极细胞水平上再生ON和OFF神经元之间的生理拮抗作用。”

意大利技术研究院附属研究员Stefano Di Marco总结道，“在视网膜色素变性的临床前模型中，Ziapin2在单次玻璃体内注射后恢复了对光和对比的反应长达两周，没有任何毒性或炎症作用。这种创新方法可能代表退行性视网膜疾病领域视力恢复的转折点。”

总之，Ziapin2分子的发现为RP和AMD等视网膜退行性疾病带来了新的希望。通过精确调节视网膜神经元的光响应能力，Ziapin2有望在未来成为一种有效的治疗方法，帮助更多患者重见光明。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Gaia Ziraldo et al. A membrane-targeted photoswitch restores physiological ON/OFF responses to light in the degenerate retina.Nature Communications, 2025, doi:10.1038/s41467-025-55882-2.