iScience：新研究发现四种胞外基质蛋白的共同缺失会导致视网膜功能严重受损

视网膜神经细胞的环境对视觉信号的处理起着至关重要的作用。视觉信息的处理始于视网膜神经细胞之间通过突触进行有针对性的均衡交流。神经细胞附近的蛋白对这些突触的发育、成熟和功能起着重要作用。

在一项新的研究中，来自德国波鸿鲁尔大学等研究机构的研究人员发现四种蛋白的共同缺失会导致视网膜功能严重受损、视觉运动处理能力下降以及突触发生显著变化。相关研究结果发表在2024年2月16日的iScience期刊上，论文标题为“Neural extracellular matrix regulates visual sensory motor integration”。论文通讯作者为波鸿鲁尔大学的助理教授Jacqueline Reinhard-Recht博士和Andreas Faissner教授。

基质缺陷小鼠的视网膜功能受损

这些作者研究了四种胞外基质蛋白brevican、neurocan、tenascin-C和tenascin-R，它们存在于视网膜神经细胞的细胞环境中。

Reinhard-Recht博士解释说，“它们在视网膜中的确切作用尚未得到充分研究。”因此，这些作者对所谓的基因敲除小鼠的视觉功能进行了研究，这些小鼠的基因经过改造，体内无法产生上述四种蛋白。

通过视网膜电图分析，这些作者发现这些基因敲除小鼠的视杆细胞和双极细胞（bipolar cell）在视觉处理过程中表现出功能缺陷。

图片来自iScience, 2024, doi:10.1016/j.isci.2024.108846

Reinhard-Recht博士说，“有趣的是，与对照组小鼠相比，我们还发现这些基因敲除小鼠在视觉运动处理方面存在明显的局限性。仅缺乏tenascin-C或tenascin-R蛋白的小鼠也会在视觉运动处理方面表现出损失，但要弱得多。这表明这四种基质蛋白的累积损失加强了视运动限制。”

基质重塑和突触信号传递失衡

对这些基因敲除小鼠视网膜的研究还揭示了多种基质分子和突触的变化。Reinhard-Recht博士说，“特别是，抑制性突触和兴奋性突触出现了失衡。总体而言，这些研究数据表明，四种基质蛋白brevican、neurocan、tenascin-C和tenascin-R是视网膜突触信号的重要调节剂。这些研究数据有助于更好地理解视觉处理的复杂分子机制。未来，这些发现可能为开发针对视觉功能障碍的治疗干预措施提供新方法。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Jacqueline Reinhard et al. Neural extracellular matrix regulates visual sensory motor integration. iScience, 2024, doi:10.1016/j.isci.2024.108846.

Matrix remodeling study reveals the influence of the cellular environment on vision
https://medicalxpress.com/news/2024-02-matrix-remodeling-reveals-cellular-environment.html