在中华医学会眼科学分会公布的2017年视觉生理学组十*科研亮点中，华厦眼科集团本部厦门大学附属厦门眼科中心名誉院长、厦大研究所所长刘祖国团队“ 次揭示脂褐素atRAL-dimer异常积聚诱导RPE变性的分子机制”研究成果光荣上榜。
一、人视网膜祖细胞(RPC)移植医治视网膜色素变性的临床安全性试验
陆军军医大学 一附属医院—刘勇、李世迎、赵同涛、瞿玲辉、阴正勤团队
视网膜变性类疾病包括视网膜色素变性(retinitis pigmentosa，RP)、老年性黄斑变性(age related macular degeneration, AMD)和高度近视导致的视网膜变性。随着可医治盲如白内障的临床 逐渐解决，目前尚无 医治手段的视网膜变性疾病对社会造成的沉重负担尤为突出由于变性和凋亡的感光细胞或视网膜色素上皮细胞不能再生，移植健康的视网膜组织或细胞，成为目前 具前景的医治策略。
课题组长期致力于视网膜色素变性机制及干细胞移植的临床转化研究，负责人 在环球上开展了人RPC移植医治视网膜色素变性的临床安全性试验(经伦理委员会批准，环球临床试验中心注册号： ChiCTR-TNRC-08000193)，从人12-16周龄胚胎视网膜中分离获得高纯度的RPCs细胞。我们将RPC移植到RCS大鼠视网膜下发现，RPCs细胞能与供体视网膜很好地融合，并继续发育成熟，移植后3周，FERG检测发现，受体视网膜功能较对照组明显 ，移植后6周，移植疗效仍然明显，但较3周呈下降趋势。在此基础上，8名典型RP患者接受了RPC移植手术，其中男5 ，女3 ，平均年龄32.2岁，术前视力1.21 ± 0.36 logMAR，细胞均 移植到视网膜下间隙。随访12月，均发现移植细胞能与宿主良好融合，光学相干断层扫描(optical coherence tomography，OCT)能检测到移植的细胞在视网膜下长期存在。眼底荧光血管造影(fluorescein angiograms，FA)检查，在移植后未发现移植区炎症性荧光渗漏及出血、视网膜水肿等排斥反应。功能学转归，以手术眼为研究对象，整体水平手术眼视力较术前视力 ，以3、6月明显。但在术后12月，视力逐渐回退至术前水平。本研究表明，同种异体RPC细胞移植医治RP是安全的，明显的移植疗效表现在术后3-6月。本研究初步证明虽然干细胞移植医治RP的安全性，为提*该细胞的移植 ，目前正在开展RPC联合自体骨髓间充质细胞移植的临床前试验。
二、发现干预年龄相关黄斑变性炎性反应病理过程的新靶点
河南省眼科研究所、河南省立眼科医院、河南省人民医院—雷博团队
β淀粉样蛋白(Aβ)是年龄相关黄斑变性标志性病理改drusen的主要成分。在前期构建的Aβ诱导视网膜炎性反应和老化反应的细胞和动物模型基础上，河南省眼科研究所、河南省立眼科医院、河南省人民医院雷博教授研究团队通过系列研究分别在体内体外实验从分子生物学、功能和形态学证实活化血管紧张素转化酶2和肝脏X受体(LXR)可以分别通过兴奋ACE2/Ang-(1-7)/Mas轴和抑制炎性小体NLPR3、抑制小胶质细胞活化及NF-kB通路抑制由Aβ诱发的视网膜炎性和老化反应。同时发现LXR途径可能是介导视网膜炎性反应和脂质代谢功能紊乱的一个关键节点。研究为研发早期干预年龄相关黄斑变性的新药物提供了新的靶点和实验依据。研究结果分别被发表在环球眼科和神经科学研究出名期刊IOVS(影响因子3.732), Neuroscience(影响因子3.277)和Inflammation Research(影响因子2.659)。
三、明亮光照通过激活视网膜表达多巴胺D1受体的ON信号通路发挥对形觉剥夺性近视的抑制作用
温州医科大学附属眼视光医院—周翔天团队
近期多项研究提示增加户外活动时间能够 降低儿童近视发生及进展的风险，而户外强光照射是其中的一个重要因素。多项动物实验均证实人工明亮光照能够对实验性近视起抑制作用。
本实验通过对小鼠屈光发育的研究发现，明亮光照能够使小鼠屈光状态向远视方向发展，并对形觉剥夺性近视的发展起到抑制作用(图1)。而使用选择性D1受体拮抗剂SCH39166能够阻断明亮光照对形觉剥夺性近视的抑制作用。通过免疫荧光染色及细胞计数，发现明亮光照能够使多巴胺能无长突细胞的激活数量增加，并进一步激活D1受体。通过研究视网膜神经元特异性标记物，发现D1受体广泛表达于视网膜内核层的各种神经元，而明亮光照主要激活了表达D1受体的双极细胞和水平细胞，尤其是ON双极细胞。
综合以上实验结果，提示明亮光照可能是通过促进多巴胺能无长突细胞合成多巴胺，并激活D1受体，从而调控表达D1受体的ON信号通路，实现影响屈光发育，并预防和延缓近视的作用。而ON双极细胞又通过突触与多巴胺能无长突细胞相联系，由此可以假设明亮光照在激活ON信号通路后可能形成了正反馈作用，进一步促进多巴胺合成和释放。本实验从视网膜信号通路的层面上揭示了明亮光照抑制近视的作用机制，为精*靶向医治近视提供了一个可行的研究方向。
四、 次发现表观因素miR183簇-KO导致严重视网膜变性
温州医科大学附属眼视光医院—金子兵团队
引起视网膜变性的致病基因已发现许多，这些致病基因都位于基因组中仅占比1%的编码区，而以往被忽略的、占比99%的非编码区则一度被当成了“垃圾DNA”。非编码微小RNA(miRNA)在生物体内起着关键性的调控作用，在视网膜内存在至少24种高表达的miRNA，其中miR-183簇(miR-183/96/182) 引人注目。miR-183/96/182是三种在基因组位置上邻近的miRNA，而且均在sensory neuron表达。然而，小RNA在视网膜变性疾病中是否具备关键调控作用尚未明了。申请人在环球上 次创建了在视网膜上特异性高度表达的miRNA-182的敲除动物模型,研究结果发表于《Molecular Vision》( 一作者)与《Cell Reports》(共同通讯作者)，被Mol Cell、PNAS、PLoS Genet、Hum Mol Genet、J Neurosci、JBC和IOVS等出名期刊正面引用55次。视网膜变性与细胞中的一类调控因子miRNA息息相关。这类调控因子的正确表达是维持细胞正常生理状态避免进入疾病状态的前提，也是疾病医治和干预的潜在靶点。因此，我们原创性地构建了miR-183/96双敲除小鼠(DKO)模型。在形态学上，我们发现DKO小鼠视锥细胞外节缩短，细胞核难以正确极性排列，光感受器细胞层变薄。同时，电生理实验发现该DKO小鼠明视反应消失;暗视反应较野生型小鼠有明显的下降。这说明miR-183/96簇对光感受器细胞的形态发育和功能维持是不可或缺的(通讯作者PNAS 2017b)。
利用RNA-seq技术，分析DKO小鼠与野生型小鼠在出生后 7天和120天的RNA表达水平。大数据分析筛选出DKO小鼠视网膜中表达量 上调的基因，并与预测的靶基因数据库比对，得到潜在的靶基因Slc6a6、Rnf217等。 后，通过荧光素酶报告基因检测技术验证并聚焦于牛磺酸转运体基因Slc6a6。为进一步研究Slc6a6的功能，我们利用腺病毒感染技术，抑制Slc6a6基因的表达，发现对小鼠视网膜Slc6a6基因沉默后，视网膜外核层均出现 的退行性病变，电生理实验也显示暗视反应下降。值得一提的是，我们 次发现过量表达Slc6a6基因也会导致视网膜出现类似的退行性病变。因此，我们认为Slc6a6基因的精*表达对小鼠视网膜至关重要，过多或过少地表达Slc6a6基因均会对光感受器细胞造成有害影响。而miR-183/96正是在这一精细调控中发挥了关键性的作用(通讯作者PNAS 2017b)。
温州医科大学附属眼视光医院项略和陈雪姣为 一作者，金子兵作为通讯作者，于2017年在一区TOP期刊《美国国家科学学院报》(PNAS direct submission)发表，受到国内外同行高度关注，论文很快被瑞士Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research的出名科学家Botond Roska研究组验证(eLife 2017)和引用。
五、 次揭示眼球运动控制中枢对运动信息的加工机制
天津市眼科医院—史学锋团队
正常的眼球运动功能是健康双眼单视功能的基础，二者密切相关。长期以来，人们虽然知道正常的眼球运动功能是通过上丘及其所控制的下游神经核团实现的，然而，眼动控制中枢功能活动的神经信息来源与加工机制一直不清楚。由于眼睛不能 做到 不动的状态， 静态的形觉感知在眼球运动条件下实际上是不存在的，因此，对于运动信息进行正确的加工和处理对于形觉感知的形成是非常重要的，另外一方面，对这种运动信息的加工为眼球运动的控制提供了重要的反馈信号。然而，近半个世纪以来，人们一直未能解释上丘细胞对运动信息感知功能的来源和机制。天津市眼科医院史学锋课题组采用在体膜片钳、光遗传、双光子成像及遗传操作等视觉神经科学 技术手段 次揭示了眼球运动控制中枢——上丘神经元对物体运动方向的感知功能的神经机制，发表于Nature Neuroscience(Shi et al，2017，IF=17.8)，并被Nature Reviews Neuroscience(IF=28.9)作为研究亮点(Research Highlight)报道。该项研究对理解视网膜-上丘视觉神经通路以及眼球运动控制中枢的神经活动如何受到早期视觉加工阶段的影响具有开拓性意义，为进一步探索视觉感知和眼球运动的相互关系及其在视觉发育和眼球运动相关疾病中的作用奠定了重要基础。
六、确定Usher+Syndrome 特亚型的致病基因-+CEP78+
北京协和医学院眼科—睢瑞芳团队
Usher Syndrome 是一种以视网膜色素变性和感音神经性耳聋为临床特征的常染色体隐性遗传病。已知相关致病基因USH2A，MYO7A，CLRN1, DFNB31, GPR98和PCDH15等13个。近期北京协和医学院眼科睢瑞芳团队联合美国贝勒医学院和南京医科大学 一附属医院，对两个中国家系深入研究，确定了一种 特的Usher Syndrome 表型并发现了一种新的致病基因—CEP78[1]，发表在Journal of Medical Genetics(影响因子 5.451)，并作为当月期刊的封面。不同于通常的Usher Syndrome眼视杆细胞 先受损，眼部表现为视网膜色素变性，CEP78基因突变所致的Usher Syndrome患者 先出现视力下降、畏光、色觉减退等视锥细胞功能异常的表现，视网膜电流图检查显示视杆细胞反应中度下降而视锥细胞反应严重降低。本研究 次确定了Usher Syndrome的 特亚型：眼部表型为锥杆营养不良，而耳表现为典型的感音神经性耳聋，扩展了Usher Syndrome的表型谱及突变基因谱。CEP78基因是一种纤毛相关基因，本研究成果也有助于进一步探讨纤毛蛋白网络在光感受器细胞和内耳毛细胞功能上的重要作用。
七、 次从封闭群小鼠分离、建立视、听觉功能障碍近交系小鼠模型
空军军医大学医航空航天医学系航临教研室—张作明团队
空军军医大学医航空航天医学系航临教研室张作明教授研究团队利用其 创的动物视觉功能检测与鉴定平台，筛查出一种特殊表型的昆明背景小鼠(ERG呈熄灭型、听觉脑干诱发电位阈值 增高)，其表型类似人类的遗传性耳聋-视网膜色素变性综合征(Usher syndrome，USH)，该部分研究发表在“Plos One”杂志上(影响因子2.8)[1]。随后，张作明教授团队又将模式小鼠与野生型CBA/CaJ小鼠杂交，同源导入致病基因，通过近交传代、回交保种等分式，分离出仅有视ERG异常、仅有听觉脑干诱发电位异常、两者均异常的三种表型小鼠，并对三种品系小鼠表型、与基因型分离鉴定， 终明确了该小鼠视觉功能与Pde6b基因点突变导致的无义突变相关，而听觉功能障碍与Adgrv1基因缺失突变导致的无义突变相关，这是我国 次从视网膜色素变性小鼠中分离出USH2C模式小鼠。该部分结果被Cellular Physiology and Biochemistry杂志接收(影响因子5.01)[2]。与此同时，该团队利用相同方法， 次鉴定出昆明小鼠背景来源的视网膜色素变性小鼠，并同源杂交到C57BL/6J小鼠背景，这是 次鉴定发生于封闭群小鼠背景的rd1小鼠模型，结果发表在Gene杂志(影响因子2.41)[3]。
这些工作建立了具有自主知识产 的动物模型，同时丰富我国的疾病动物模型资源库，并为需要进行相关疾病研究的其它单位提供动物资源。同时为阐明RP或USH综合征的遗传发病机制提供实验数据。
八、Sigma-1受体激动剂对慢性高眼压大鼠眼压和视网膜的保护作用和机制
哈尔滨医科大学附属 二医院眼科—原慧萍团队
哈尔滨医科大学附属 二医院眼科主任原慧萍教授研究团队 通过巩膜上静脉烙闭的方法制作了慢性高眼压大鼠动物模型，大鼠眼压从术后 二天就有明显升高，并至少维持8周，8周时大鼠眼压水平可增加73%;并发现sigma-1受体激动剂可以 将慢性高眼压大鼠的眼压水平降低至基线水平;同时确定了Sigma-1受体激动剂能够 逆转慢性高眼压大鼠的RGCs减少和IPL变薄。该研究结果发表在Mol Biol Rep上(影响因子2.5)， 次通过动物实验确定了sigma-1受体的降眼压和视神经保护的双重作用。同时，研究组又通过人小梁细胞体外试验研究sigma-1受体的降眼压作用机制，发现sigma-1受体激动剂在体外高压力下的小梁细胞中表达量升高，并且可以保护高压力诱导的小梁细胞凋亡和坏死，该作用是部分通过激活胰岛素受体和其下游MAPK信号通路实现的。该研究是对之前体内试验的后续研究，有很好的的科研连续性，并 次从信号通路的水平研究sigma-1受体的降眼压作用机制，该研究发表在Molecular Medicine Report上(影响因子：1.559)。
九、 次揭示脂褐素atRAL-dimer异常积聚诱导RPE变性的分子机制
厦门大学眼科研究所—吴亚林、刘祖国、李炜团队
非降解性的视网膜色素上皮(RPE)脂褐素与年龄相关性黄斑变性(AMD)引起的RPE退化病理机制密切相关。A2E是RPE脂褐素的主要成份，能够明显地破坏RPE细胞。Abca4-/-Rdh8-/-双敲小鼠表现了AMD病人视网膜疾病的主要特征。厦门大学眼科研究所研究团队发现Abca4-/-Rdh8-/-双敲小鼠眼球中脂褐素全反式视黄醛二聚体(atRAL-dimer)异常积聚甚至超过了A2E的含量，具有很高的生理学意义。进一步的研究工作阐明了atRAL-dimer积聚超过临界水平将通过DNA损伤激活 ATM/ATR-Chk2-p53信号通路 地抑制RPE细胞增殖，同时也触发了线粒体相关细胞凋亡。这项研究扩展了atRAL-dimer生物学特性的理解，或可将其视为减轻年龄相关性RPE退化的潜在基因与药物医治靶点。该成果在眼科学研究 好的杂志IOVS上发表。
十、大麻素受体在MNU诱导视网膜外层变性疾病模型中的神经保护作用及机制
武汉大学人民医院眼科—沈吟团队
视网膜光感受器退行性疾病(如RP和AMD) 终会导致视网膜光感受器细胞的不可逆死亡。光感受器细胞的神经保护医治成为疾病医治中 后一道防线。
本课题利用MNU诱导光感受器细胞凋亡的模型，研究光感受器细胞凋亡机制和体大麻素受体1拮抗剂SR141716A的保护作用。
1) 次用电镜显示模型中介导细胞凋亡的线粒体和突触带的超微结构，发现该模型中的光感受器细胞层明显的氧化损伤现象，证实了MNU诱导模型主要导致光感受器细胞的丢失，并继发视网膜神经组织的结构重塑，其凋亡的机制可能是通过氧化损伤。
2)采用膜片钳电生理技术探索了大麻素受体1抑制剂SR141716A(SR1)对MNU诱导模型中的光感受器细胞损伤有缓解作用，揭示SR1通过稳定胞内钙离子的浓度，减少光感受器在氧化应激过程中的损害，从而达到对光感受器细胞的保护作用。
本课题的研究结果为视网膜光感受器退行性疾病医治提供了新思路和新方法。
