科学家发现，当视力开始丧失时，眼细胞会“重新连接”它们的连接

加州大学洛杉矶分校大卫·格芬医学院朱尔斯·斯坦眼科研究所的科学家发现，当视网膜色素变性（一种导致逐渐失明的遗传性眼病）导致视力开始恶化时，某些视网膜细胞可以自我重新编程。

在一项针对小鼠的研究中，研究人员发现，视杆双极细胞（通常接收来自介导夜视的视杆细胞输入的神经元）在其通常的“伙伴”停止工作时，可以与介导日间视觉的视锥细胞形成新的功能连接。该研究结果发表在《当代生物学》杂志上。

视网膜色素变性影响着全球数百万人，是导致遗传性失明的主要原因之一。尽管这种疾病通常进展缓慢，一些患者即使在中年也能保持良好的视力，但人们对视网膜如何适应细胞损失知之甚少。了解这些自然适应机制可能有助于找到新的视力保护疗法靶点。

科学家们使用了视紫红质基因敲除的小鼠，这种基因模拟了视网膜色素变性的早期阶段，此时视杆细胞无法对光作出反应，并且退化缓慢。他们对单个视杆双极细胞进行了电测量，以观察这些细胞在正常信号丢失时的行为。

研究团队还使用了其他缺乏视杆信号系统某些成分的小鼠模型，以探究触发视杆信号系统重新连接过程的机制。他们通过测量整个视网膜的电活动，证实了单细胞水平的实验结果。

在患有视杆细胞退化的小鼠中，视杆双极细胞表现出强烈的反应，这些反应是由视锥细胞而非其通常的信号来源驱动的。这些新的连接显示出视锥细胞信号特有的电信号特征。

这种神经连接重建仅发生在视杆细胞退化的小鼠身上，在其他视杆细胞对光无反应但细胞本身并未死亡的模型中则未观察到这种现象。这表明，神经连接的重建是由视杆细胞退化过程本身引发的，而不仅仅是光信号的缺失或突触的破坏。

这些发现补充了同一团队2023年的一项研究，该研究表明，即使在疾病晚期发生严重的结构变化后，单个视锥细胞仍能保持功能。总之，这些研究表明，视网膜在疾病进展的不同阶段会使用不同的适应机制。

“我们的研究结果表明，视网膜会适应视杆细胞的丧失，并试图保持对日光的敏感度，”该研究的主要作者、朱尔斯斯坦研究所的 AP Sampat 博士说。

当视杆双极细胞与视杆细胞之间的正常连接丢失时，这些细胞能够重新连接自身以接收来自视锥细胞的信号。这种可塑性的信号似乎就是退化本身，或许是通过神经胶质支持细胞或死亡细胞释放的因子的作用实现的。

一个悬而未决的问题是，这种重新布线是否是视杆细胞死亡时视网膜的普遍机制。该团队目前正在其他突变小鼠中研究这一过程，这些小鼠的视紫红质和其他视杆蛋白存在缺陷，已知这些缺陷会导致人类视网膜色素变性。