视网膜变性中被认为处于休眠状态的视锥细胞可能保留了视觉功能

　　

加州大学洛杉矶分校对小鼠的新研究表明，退化视网膜中的“休眠”锥体光感受器根本没有休眠，而是继续发挥作用，对光线产生反应，并推动视网膜的视觉活动。

视网膜中产生视觉体验的细胞是视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞在昏暗的光线下活跃，而视锥细胞在白天活跃。杆状细胞的突变导致它们死亡，从而引发大多数遗传性视网膜退化。在几乎所有的杆状细胞死亡后，锥细胞仍然可以存活，但它们会收缩细胞的关键部分，并呈现“休眠”状态。

但是，尽管过去的文献表明休眠细胞没有功能，而且早期对它们的记录也没有显示出光驱动活动，但这项新研究首次表明，这些细胞仍然是有活力的。此外，从视网膜记录下来的下游信号表明，视觉处理并不像预期的那样受到损害。作者说，他们的研究结果表明，保护这些细胞的治疗干预，或增强它们的敏感性，有能力保持接近正常的白天视力。

“虽然视锥细胞的敏感性比正常情况低100-1000倍，但我们惊讶地发现，投射到大脑的神经节细胞的敏感性下降得要小得多，”通讯作者Alapakkam Sampath说。“看来，视网膜内部的适应机制可能试图最小化敏感性差异，以保持神经节细胞中强大的信号传递——这与我们对大脑的了解是一致的。对损伤和疾病做出反应的稳态机制通常会掩盖这种缺陷。这就是为什么在缺乏症变得非常严重之前，很难发现神经系统问题。”

这项研究发表在同行评审的《Current Biology》杂志上。

研究人员检查了小鼠视杆细胞变性后视锥细胞的膜特性。膜片钳记录方法是一种实验室技术，用于研究活细胞中的电流，同时控制细胞的膜电位或膜电压。这些单细胞记录可以建立细胞活动的关键特征，包括特定膜电流的存在，细胞是否有光反应，以及它们是否可能连接到视网膜中的下游神经元。此外，研究人员使用多电极阵列记录，建立了所有视网膜神经节细胞的活动，并可以显示神经节细胞对空间位置随时间变化的视觉刺激做出反应的能力。

这些记录显示，视网膜中大部分退化的视锥细胞仍有功能。尽管负责产生光反应(或光转导)的解剖特化以及与下游细胞的突触连接缺失，但这些功能的敏感性仍然低于正常水平。这些细胞仍然表现出正常视锥细胞的许多特征，包括类似的静息膜电位、正常的突触Ca²⁺电流和光反应，尽管它们不再具有传统上认为光反应所需的细胞部分。此外，神经节细胞保留了它们对视觉刺激的反应能力，具有类似的空间和时间敏感性。

加州大学洛杉矶分校David Geffen医学院眼科学Ahmanson主席、加州大学洛杉矶分校Jules Stein眼科研究所教授兼视网膜部主任Steven Schwartz博士说:“这些重要的结果可能为那些被认为会导致不可逆视网膜失明的患者指明了一条未来的道路，因为组织中的光感受器或视锥细胞的生存能力之前被认为是不可修复的损伤。”

研究人员的下一步是确定对休眠视锥细胞的神经保护或增强在多大程度上可以挽救各种失明的视力。