斑马鱼视觉损伤和视神经再生的研究进展
2021-11-30陈维昕
陈维昕,金 铭,张 旭
•KEYWORDS:zebrafish; eye disease; optic nerve regeneration; retina regeneration
0引言
与哺乳动物不同的是,斑马鱼具有强大的再生潜能,视神经受损后神经节细胞可再生轴突,并在斑马鱼有利的神经系统微环境中迅速生长实现神经功能的恢复。斑马鱼被证明能够再生受损的视网膜,再生的关键是Müller胶质细胞,可对视网膜损伤做出一系列的反应,并去分化为祖细胞,继而分裂分化为再生所需的视网膜神经元类型。在哺乳动物中,视网膜的损伤导致Müller细胞反应性神经胶质增生,这是典型的神经胶质反应,通常不利于视力恢复。在啮齿动物中,Müller胶质细胞可以响应N-甲基-D-天冬氨酸(N-Methyl-D-aspartic acid, NMDA)损伤和生长因子刺激而形成新的神经元,但数量非常有限[1],而且Müller胶质细胞的再生潜力随生长而减弱[2]。两栖动物的视网膜再生主要是以视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium, RPE)转分化的形式实现[3]。斑马鱼视网膜受损后,Mapk/Erk,Gsk3β/β-catenin和Jak/Stat3等信号通路被激活,与再生相关的细胞骨架蛋白,转录因子以及轴突生长指导因子等的表达被上调,在此过程中,转录因子Ascl1a被证明在各信号通路的联结和调节起关键作用。此外,有体外研究发现,人的Müller胶质细胞在适当条件下可表现祖细胞特性,可产生光感受器和视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell, RGC),将其移植到受损的啮齿动物视网膜可表现出一定的修复能力[4]。本综述归纳了斑马鱼视网膜、视神经再生相关机制的最新研究,这些研究有助于为不可逆视网膜视神经变性疾病的细胞替代疗法提供新的治疗思路。
1斑马鱼模型在眼病中的应用
斑马鱼属脊椎动物,其组织系统结构和功能与人相似,且基因高度保守[5],其器官组织有巨大的再生潜能,目前已有大量关于斑马心脏、肾脏等在再生方面的研究[6-9]。……
