感光细胞再生研究获突破，斑马鱼为视力疾病治疗带来新希望
感光细胞再生研究获突破，斑马鱼为视力疾病治疗带来新希望
近年来，斑马鱼凭借其独特的生物学特性，已成为视力疾病研究领域的理想模型。近期，多篇高分论文展示了斑马鱼在感光细胞再生、视网膜疾病研究等方面的最新进展，为视力疾病治疗带来了新的希望。
斑马鱼：视力疾病研究的理想模型
斑马鱼具有与人类视觉系统高度相似的特性，特别是视网膜和晶状体的形态结构。此外，斑马鱼胚胎透明，易于观察，且具有感光细胞再生能力，这些优势使其成为研究视力疾病和探索治疗方案的理想模型。
感光细胞再生研究取得重大突破
德累斯顿工业大学德累斯顿再生治疗中心的Michael Brand教授带领的研究团队在Developmental Cell期刊上发表重要研究成果。研究团队通过研究斑马鱼——一种天生具备感光细胞再生能力的动物，发现再生的感光细胞能够正常运作，使斑马鱼恢复视力，这一研究结果为未来的感光细胞替代疗法提供了有前景的启示。
本研究中，研究人员利用斑马鱼基因编辑技术，借助高端显微镜技术追踪感光细胞在突触（即感光细胞与其他神经细胞连接并传递信号的关键部位）处的活动，证实了再生的感光细胞可以恢复正常的生理功能，并能够响应不同波长的光线，以与原始细胞相同的灵敏度、质量和速度将信号传递给邻近细胞。
PABA调控视网膜再生机制首次揭示
中南大学研究团队在NEURAL REGENERATION RESEARCH期刊上发表重要研究成果。研究团队以NMDA诱导RGCs损伤的斑马鱼为研究对象，通过代谢组学鉴定 RGCs 损伤诱导斑马鱼视网膜再生中的差异代谢物。研究发现，在NMDA损伤的斑马鱼视网膜中，多种代谢物水平发生改变，其中对氨基苯甲酸（PABA）显著减少。进一步研究表明，PABA通过激活NMDA损伤的斑马鱼视网膜中Ascl1a的表达促进Muller胶质细胞的重编程和分裂，以及Muller胶质细胞来源的祖细胞（MGPC）的增殖，从而促进视网膜再生。
该研究亮点体现在：1. 率先确定了斑马鱼视网膜再生中的差异代谢物，该研究通过液相色谱-质谱分析及代谢组学测序，首次鉴定了 RGCs 损伤诱导斑马鱼视网膜再生中的差异代谢物；2. 首次证实差异代谢物之一PABA调控了斑马鱼视网膜再生。PABA通过激活Ascl1a的表达，促进Muller胶质细胞的去分化和分裂以及MGPC的增殖，从而促进视网膜再生。
环境污染物对视觉系统的影响
中国农业科学院植物保护研究所研究团队在Science of the Total Environment期刊上发表重要研究成果。研究团队以斑马鱼成鱼为动物模型，探讨了吡虫啉对成年斑马鱼的视觉毒性及其分子机制。
环境相关浓度（10和100μg/L）持续暴露21天后，斑马鱼眼睛中吡虫啉的可检测含量分别为23.0±0.80和121±1.56ng/mg，成年斑马鱼的视觉行为受损。免疫荧光、荧光定量PCR实验表明，斑马鱼视网膜中视紫红质的含量发生了明显的变化。在成年斑马鱼中，基因表达节律在暗和亮光捕获中起关键作用，以及光转导的24小时被显著破坏。靶向代谢组学分析显示，与神经递质功能相关的16种代谢物的含量发生了显著变化，并在精氨酸生物合成、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、色氨酸代谢等前三种代谢途径中富集。
这些结果表明，吡虫啉暴露通过干扰斑马鱼视蛋白基因的表达影响视网膜的光信号转导功能，造成斑马鱼的视觉行为受到损害，包括平滑跟踪和视觉引导的自我运动的能力下降，为全面了解和评估新烟碱类杀虫剂的生态健康风险提供数据基础，也为水生生物视觉毒性评估模型建立以及有效预防及控制环境生物及人类视觉障碍提供理论支撑。
展望未来：从基础研究到临床应用
这些突破性研究不仅推动了视力疾病治疗方法的发展，也为未来临床应用提供了新的希望。尽管目前的研究仍处于基础阶段，距离临床应用还有很长的路要走，但这些发现为治疗目前无法治愈的视力疾病，如视网膜色素变性和黄斑变性等，提供了新的可能性。随着研究的深入，我们有望在未来实现人类视网膜干细胞的功能性再生，彻底改变视力疾病的治疗方式。