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“FA 患者 iPSC 衍生的视网膜、感觉和皮质
方法” 首席研究员：Vania Broccoli 博士 - CNR-米兰神经科学研究所 - IRCCS Ospedale San Raffaele，米兰 弗里德赖希共济失调 (FA) 是一种遗传性神经退行性疾病，导致步态和肢体进行性共济失调、构音障碍、腱反射丧失、锥体征和脊柱侧弯，并伴有心肌病和糖尿病。在某些情况下，患者会出现听力障碍和因视神经萎缩导致的视力严重丧失。关于这种疾病病理机制的大部分研究都集中在小脑和背神经节感觉神经元的退化。人们对视觉功能障碍和视网膜神经元退化的根本原因知之甚少。 我们的小组从 2 名患有中度或重度 AF 神经症状的患者体内生成了重编程干细胞 (iPSC)，这 2 名患者分别因 Frataxin 基因中 GAA 性状的短暂或较大扩增而引起。在这个项目中，iPSC 细胞将分化为视网膜、感觉背神经节和大脑皮层的神经元，以研究细胞和线粒体的病理变化。通过比较分析，我们可以了解不同神经元类别中病理过程的进展和动态，这些神经元类别对 Frataxin 基因的失活更敏感（背神经节感觉神经元和视网膜神经元）或更抗性（大脑皮层神经元）。该项目的第二部分旨在利用 Cas9 蛋白生成“基因编辑”系统，目的是通过表观遗传机制重新激活沉默的 Frataxin 基因。通过这种方式，可以去除沉默基因的染色质修饰，诱导其启动子的重新激活和基因的重新表达。这种策略的优势在于，它能够以自身水平的表达激活内源基因，从而避免传统基因治疗方法中可能出现的基因过度表达引起的副作用。该系统的有效性将通过在患者成纤维细胞和疾病小鼠模型中重新激活 Frataxin 基因的能力来评估。还将研究 Frataxin 重新激活是否能够恢复以及在多大程度上恢复患者 iPSC 中存在的细胞和线粒体缺陷。该项目旨在通过使用患者干细胞生成受疾病不同影响的各类神经元，获得有关 FA 病理机制的新知识。此外，还将开发新的分子工具，可用于重新激活疾病中沉默的 Frataxin 基因，从而成为 AF 的新精准医疗治疗选择。 Tipo Ricerca：工作室预临床 Costo globale del Progetto 320.000 €，持续时间 2 anni（2022 年 4 月 – 2024 年 4 月）
基因调控和基因编辑工具及其在视网膜疾病和神经保护中的应用：从概念验证到临床试验
基因编辑和基因调控领域正在不断开发新的、更安全的工具，超越最初的 CRISPR/Cas9 技术。随着更多先进应用的出现，了解和建立更复杂的基因调控和编辑工具对于有效的基因治疗应用至关重要。眼科是基因治疗应用的领先领域之一，有 90 多项临床试验和大量概念验证研究。大多数临床试验都是基因替代疗法，非常适合单基因疾病。尽管 Luxturna 取得了临床成功，但基因替代疗法仍然存在一些局限性，包括靶基因的大小、启动子的选择以及致病等位基因。因此，进一步尝试采用新的基因调控和基因编辑应用对于针对现有方法无法实现的视网膜疾病至关重要。CRISPR-Cas9 技术凭借其基因编辑特性为矫正基因疗法打开了大门。 CRISPR-Cas9 相关工具（包括碱基修饰器和主要编辑）的进步已经提高了碱基编辑方法的效率和安全性。虽然碱基编辑是一项非常有前途的努力，但不干扰基因组变化的基因调控方法也正在成为更安全的替代方案。反义寡核苷酸是纠正剪接缺陷或消除突变 mRNA 的最常用方法之一。更复杂的基因调控方法（如人工转录因子）也是另一个发展中的领域，它允许针对单倍体不足条件、功能等效基因、
新型高分辨率三维视网膜植入物
摘要。NR600 视网膜假体装置是一种独特的新开发植入物，旨在帮助因视网膜退行性疾病而失去视力的人恢复视觉感知。微型植入物代替受损的感光细胞捕捉视觉图像，并产生激活保存的视网膜细胞层所需的电刺激。NR600 系统将视觉信号转换成电信号，并通过针状电极阵列传送到视网膜，以最大限度地降低电激活水平并改善刺激定位。NR600 由两部分组成：微型植入式芯片和患者佩戴的眼镜。眼镜提供电力并控制植入式装置。在本报告中，我们介绍了 NR600 系统设计、其光学、电气和电化学特性以及来自人类受试者的初步结果。
临床科学人工智能视网膜血管测量用于预测循环死亡率、心肌梗塞和中风
摘要 目的 我们研究加入人工智能 (AI) 支持的视网膜血管测量 (RV) 是否能改善现有的中风、心肌梗死 (MI) 和循环死亡率风险算法。方法 AI 支持的视网膜血管图像分析处理了 88 052 名英国生物库 (UKB) 参与者（图像捕捉时年龄为 40-69 岁）和 7411 名欧洲癌症前瞻性调查 (EPIC)-诺福克参与者（年龄为 48-92 岁）的图像。提取了视网膜小动脉和小静脉宽度、曲折度和面积。在 UKB 中使用多变量 Cox 比例风险回归开发了循环死亡率、中风和 MI 的预测模型，并在 EPIC-Norfolk 中进行外部验证。使用乐观调整校准、C 统计量和 R 2 统计量评估模型性能。将 RV 添加到 Framingham 风险评分 (FRS) 中，以比较其对新发卒中和新发 MI 的表现，以及基于 RV、年龄、吸烟状况和病史（抗高血压/降胆固醇药物、糖尿病、现患卒中/MI）的更简单模型。结果 基于 65 144 名参与者（平均年龄 56.8 岁；中位随访期 7.7 年）开发了 UKB 预后模型，并在 5862 名 EPIC-Norfolk 参与者（分别为 67.6 年、9.1 年）中进行了验证。男性和女性循环死亡率预测模型的乐观调整 C 统计量和 R 2 统计量分别在 0.75–0.77 和 0.33–0.44 之间。对于新发卒中和 MI，在 FRS 中添加 RV 并未改善任何一个队列的模型性能。但是，更简单的 RV 模型的表现与 FRS 相同或更好。结论 RV 为血管健康的传统风险评分提供了一种替代预测生物标志物，无需采血或测量血压。需要进一步研究 RV 在人群筛查中的应用，以对高风险人群进行分类。
来自内皮祖细胞子集的生物活性外囊泡挽救视网膜缺血和神经变性
引言神经血管单元（NVU）由神经元，血管内皮细胞，细胞外基质和血管周围星形胶质细胞，小胶质细胞和周细胞组成，以维持血脑/视网膜屏障和局部CNSSOSTOSTOSIS。NVU的破坏是中枢神经系统的各种缺血/神经退行性疾病的病理生理学的核心，包括缺血性中风，帕金森氏症，帕金森氏症，阿尔茨海默氏症，多发性硬化症，肌萎缩性侧面硬化症和糖尿病性视网膜病变（1-3）。缺血促进了CNS重塑，其中NVU的神经元，神经胶质和微血管细胞之间的神经血管串扰支持有利于组织恢复的微环境。Since multicellular crosstalk between local vascu- lar networks and the neurons they supply in the NVU is critical to maintaining physiological function, one regenerative therapeutic strategy is to repair the dysfunctional NVU using progenitor and/or stem cells to provide support to the complex of vascular endothelial cells and surrounding CNS parenchyma that are functionally coupled and interdependent (4).最近的研究支持使用称为内皮结肠构成细胞（ECFC）的内皮祖细胞的使用来实现这种作用。ECFC在缺血区域的所在地，在许多缺血/神经退行性中枢神经系统疾病的动物模型中表现出有效的救助作用（5-10）。作为大脑的易于访问且可视化的扩展，视网膜是用于建模新型治疗剂临床前发育的缺血/神经退行性中枢神经系统疾病的特殊实验系统。证据表明，ECFC的治疗机制主要是旁分泌。在视网膜缺血/变性的鼠模型中进行的实验提供了证据证据证据，表明ECFC（和其他茎/祖细胞）神经营养不良的支撑可从经历凋亡中引起视网膜神经元（11-17）。尽管在体内具有缺血性/神经退行性CNS疾病模型中其有效的救助效应，但已经观察到脑血管内部的ECFC植入水平较低（5-10）。ECFCS的缺血区域，并假定血管周围位置
下丘脑生长抑素能神经元的消耗在小鼠大脑、骨髓、脂肪和视网膜中重现糖尿病表型
✉ Maria B. Grant mariagrant@uabmc.edu。Chao Huang 和 Robert Follett Rosencrans 对这项工作做出了同等贡献。作者关系和活动作者声明，不存在任何可能对其工作产生偏见或被认为会偏见的关系或活动。贡献声明 CH 管理所有实验和数据收集并编辑了手稿。RFR 收集了代谢数据并撰写了手稿。RB 进行了立体定向手术。PH 进行了组织处理和免疫组织化学分析。YA-A 进行了视动和 ERG 记录，CPV 和 ALFL 协助进行了流式细胞术和骨髓功能测定。GML、PMF 和 KLG 协助进行了实验设计。所有作者都对数据的获取和分析做出了贡献。所有作者都对手稿的重要知识内容进行了批判性修改，并批准了手稿的最终版本。MBG 构思了实验、获得了资金、设计了实验、协助进行了数据解释、编辑了手稿并且是手稿中所有数据的担保人。
灵长类视网膜神经计算的个体变异
神经代码的变化使每个个体都独一无二。我们使用来自猕猴视网膜中主要神经节细胞类型的 100 个群体记录，结合可解释的个体变异计算表示，探测了神经代码的变化。这种表示捕捉了非线性、时间动态和空间感受野大小等属性的变化和共变，并保留了开细胞和关细胞之间不对称等不变性。不同细胞类型中响应属性的共变与其突触输入的层压接近度有关。令人惊讶的是，男性视网膜比女性视网膜表现出更高的放电率和更快的时间整合。利用以前记录的视网膜数据可以有效地表征新的猕猴视网膜和人类视网膜。模拟表明，将大量视网膜记录与行为反馈相结合可以揭示活体人类的神经代码，从而改善视网膜植入物的视力恢复。
将视网膜神经节细胞活性从星光到...
视觉始于视网膜，该视网膜检测到环境中的光子，并传达有关大脑视觉场景的这些信号。视网膜神经节细胞中的视神经中继带有称为动作电位或尖峰的电信号到大脑的信息。视力中的一个关键挑战是，大脑必须解码约100万个视网膜神经节细胞的尖峰活动，以预测哪种视觉场景引起了视网膜尖峰。需要准确的解码才能正确地感知其视觉环境并采取适当的响应。在视觉中的另一个挑战是，在云彩的夜晚和阳光明媚的日子之间，环境中的平均光子数量变化了万亿倍。视网膜必须与这种广泛的光强度对抗，以成功地将视觉信息传输到大脑。有趣的是，视网膜神经节细胞峰值中信号和噪声的性质在这一光范围内发生了变化，从而使视觉信息如何由视网膜编码并由大脑读取，这给人带来了丰富的问题。我通过记录对视觉刺激的视网膜响应，从夜间到白天的光强度不等。i用大型多电极阵列进行了这些记录，它们具有500个电极，以同时记录数百个视网膜神经节细胞的尖峰活性。i接下来使用统计建模来描述视网膜反应并解码视觉刺激，询问光线条件中的变化（如夜间到夜间的变化）如何影响解码性能。我的结果阐明了视网膜神经节细胞尖峰的哪些方面对于大脑至关重要，即从星光到阳光读取视觉信息。这项工作也对建造脑机界面（例如假肢视网膜）具有影响，使大脑能够正确解释其从不同光条件上从假肢中获得的信号
成像体内活性视网膜中小胶质细胞各个过程的动力学
摘要：小胶质细胞是中枢神经系统（CNS）和视网膜中居民免疫细胞的重要种群。这些微观细胞具有亚细胞过程，由于分辨率和对比度有限，它们使它们在图像方面具有挑战性。生命视网膜中小胶质过程的基线行为的特征很差，但对于了解这些细胞在健康，发育，压力和疾病条件下的反应至关重要。在这里，我们使用体内自适应光学扫描光眼镜扫描，结合了延时成像和过程运动的定量，以揭示健康小鼠群体中小胶质细胞的详细行为。我们发现小胶质细胞过程在所有分支水平上都是动态的，从主质量到终端细胞园。平均速度为0.6±0.4 µm/min，生长和缺失爆发为0–7.6 µm/min，重塑细胞处理。在同一只小鼠中的纵向成像显示细胞 - 索马斯在几秒钟到几分钟内保持稳定，但在几天到几个月内显示出迁移。除了使用小胶质细胞小鼠的体内过程运动和SHOLL分析表征外，我们还证明了无荧光标签的小胶质细胞可以成像。使用安全水平的近红外光的相对对比成像成功成像的小胶质细胞体并用微观级别的细节进行过程重塑，并通过同时对转基因小鼠的荧光小胶质细胞进行成像证实。此外，现在可以进行CNS小胶质细胞研究，而无需颅窗手术，而颅窗手术可能会因局部或全身性炎症而改变其行为。这种无标签方法提供了一个新的机会，可以无创地研究CNS免疫系统，而无需转基因或抗体标记，这可能会带来改变正常小胶质行为的靶向效果。
针对血管内皮生长因子的视网膜基因治疗
在药物干预出现之前，抑制视网膜血管生成的主要方式是使用热激光。增生性糖尿病视网膜病变的眼睛可以用全视网膜光凝术治疗，而 nAMD 中的脉络膜新生血管 (CNV) 可以用激光消融治疗（如果保留了中央凹），然后如果中央凹受累，则使用基于卟啉的光敏剂（维替泊芬）进行光动力疗法 (PDT)。这些破坏性的激光治疗旨在阻止病情进展，但可能会导致目标视网膜永久性损伤并随后导致视力丧失。在 21 世纪初，玻璃体内注射针对 VEGF（以前称为“X 因子”）的药物，导致新生血管性视网膜疾病管理发生根本性范式转变，使异常新生血管能够消退。以上，我们总结了当前一代抗 VEGF 药物疗法（表 1）。