青光眼是全球?qū)е率鞯闹饕蛑?，患者的視神?jīng)會(huì)逐漸受損，這通常與眼睛內(nèi)部壓力升高有關(guān)。而成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）中的軸突通常在受傷和患病后不會(huì)再生，這意味著損傷通常是不可逆的。如果不及早診斷，青光眼會(huì)導(dǎo)致視力下降甚至失明。

在11月5日發(fā)表于Nature Communications上的一項(xiàng)研究中，來自英國劍橋大學(xué)的科學(xué)家們利用基因療法使眼睛中受損的神經(jīng)纖維再生，這一發(fā)現(xiàn)可能有助于開發(fā)青光眼的新療法。

來源：Nature Communications

銜接分子Protrudin通常位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)，與中樞神經(jīng)系統(tǒng)軸突的修復(fù)有關(guān)。經(jīng)過初步研究，研究人員發(fā)現(xiàn)Protrudin的mRNA在中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元中的表達(dá)水平較低，但在外周神經(jīng)系統(tǒng)（PNS）的再生神經(jīng)元中的表達(dá)水平較高，并且該蛋白存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)未成熟的再生軸突中，但會(huì)隨著軸突的成熟而耗盡。因此，研究人員從Protrudin著手進(jìn)行受損神經(jīng)元再生的研究。

研究人員使用激光損傷了皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞的軸突，軸突的再生能力會(huì)發(fā)生下降，而增加神經(jīng)細(xì)胞中Protrudin的數(shù)量或活性，可以大大提高軸突的再生能力。

Protrudin過表達(dá)可以促進(jìn)軸突再生（來源：Nature Communications）

為了探究Protrudin對(duì)視神經(jīng)再生的療效，研究人員使用基因療法來增加眼和視神經(jīng)中Protrudin的數(shù)量和活性。在視神經(jīng)擠壓前2周注射基因療法，隨后測量了視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的存活和視神經(jīng)中軸突的再生情況。

研究結(jié)果表明，Protrudin不僅能提高再生軸突的數(shù)量，而且軸突再生長的長度較長。此外，研究人員也注意到Protrudin對(duì)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞具有保護(hù)作用。

Protrudin在視神經(jīng)受擠壓損傷后能增強(qiáng)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞中軸突的再生（來源：Nature Communications）

為了證明Protrudin的這種保護(hù)作用，研究人員在小鼠玻璃體內(nèi)注射基因療法，2周后去除小鼠眼睛的整個(gè)視網(wǎng)膜，并將其置于細(xì)胞培養(yǎng)皿中。通常，大約一半的視網(wǎng)膜神經(jīng)元會(huì)在視網(wǎng)膜去除后3天內(nèi)死亡，但是研究人員發(fā)現(xiàn)，Protrudin的過表達(dá)表現(xiàn)出完全的神經(jīng)保護(hù)作用。

Protrudin對(duì)視網(wǎng)膜中的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞和其它細(xì)胞類型具有神經(jīng)保護(hù)作用（來源：Nature Communications）

論文第一作者Veselina Petrova博士說：“有越來越多的人探索著青光眼新療法，例如通過防止視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞死亡和通過視神經(jīng)病變軸突的再生來修復(fù)視力喪失。我們的療法依靠基因療法將Protrudin遞送到眼內(nèi)，保護(hù)視網(wǎng)膜神經(jīng)元免于死亡，并刺激軸突再生。但需要進(jìn)一步研究這些發(fā)現(xiàn)，來明確是否可以將其發(fā)展為對(duì)人類有效的治療方法。”

參考資料：

1# Petrova, V., Pearson, C. S., Ching, J. et al. Protrudin functions from the endoplasmic reticulum to support axon regeneration in the adult CNS. Nature Communications (2020)

2# Technique to regenerate optic nerve offers hope for future glaucoma treatment（來源：MedicalXpress）