视紫红质 (RHO) • 一种参与视杆细胞视觉光传导的光敏受体蛋白 • 位于视杆细胞的外节 • 大约 30%(美国和英国)的 adRP 由 RHO 显性突变引起 • 患病率:美国有 7,500 名患者,欧盟和英国有 12,100 名患者 • RHO 基因中发现的 >150 个突变导致 RHO-adRP 1
视紫红质 (RHO) • 一种参与视杆细胞视觉光传导的光敏受体蛋白 • 位于视杆细胞的外节 • 大约 30%(美国和英国)的 adRP 由 RHO 显性突变引起 • 患病率:美国有 7,500 名患者,欧盟和英国有 12,100 名患者 • RHO 基因中发现的 >150 个突变导致 RHO-adRP 1
摘要:视网膜色素变性 (RP) 患者的视锥细胞感光功能丧失严重影响了患者的中心视力、日常视力以及生活质量。视锥细胞的丧失是视杆细胞退化的结果,其方式与 RP 相关的许多基因的致病突变无关。我们探索了这一现象,并提出视杆细胞的丧失会触发由核氧还蛋白样 1 ( NXNL1 ) 基因编码的视杆衍生视锥细胞活力因子 (RdCVF) 表达的减少,从而中断视杆细胞和视锥细胞之间的代谢和氧化还原信号传导。在提供支持这一机制的科学证据后,我们提出了一种恢复这种丢失的信号并防止 RP 动物模型中视锥细胞视力丧失的方法。我们还解释了如何恢复这种信号以防止该疾病动物模型的视锥视力丧失,以及我们计划如何通过使用腺相关病毒载体施用编码营养因子 RdCVF 和硫氧还蛋白酶 RdCVFL 的 NXNL1 产物来应用这种治疗策略。我们详细描述了该转化计划的所有步骤,从药物设计、生产、生物验证,到未来临床试验所需的分析和临床前资格,如果成功,将为这种无法治愈的疾病提供治疗方法。
摘要:NR2E3 是一种核激素受体基因,是视网膜视杆光感受器正确发育所必需的。视杆细胞前体中 NR2E3 蛋白的表达会抑制视锥细胞特异性基因表达,并与 NRL 等其他转录因子协同激活视杆细胞特异性基因的表达。涉及 NR2E3 的致病变异会导致一系列视网膜病变,包括增强型 S 视锥综合征、Goldmann-Favre 综合征、视网膜色素变性以及聚集性色素性视网膜变性,且基因型-表型相关性的证据有限。NR2E3 相关疾病的一个共同特征是异常多的视锥细胞(对短波长光敏感的 S 视锥细胞)数量。小鼠研究支持了这一特征,小鼠研究还表明,Nr2e3 功能的丧失会导致光感受器发育为介于视杆细胞和视锥细胞之间的细胞。虽然目前尚无治疗 NR2E3 相关视网膜病变的方法,但正在研究多种新兴治疗策略,包括使用病毒基因疗法和基因编辑,这些策略已显示出对未来治疗 NR2E3 变异患者和其他遗传性视网膜疾病的希望。本综述详细概述了目前对 NR2E3 在正常发育和疾病中的作用的理解,以及相关的临床表型、动物模型和治疗研究。
对光高度敏感,因此我们可以在低照度下看东西。 它无法分辨精细的细节,并且容易受到光饱和的影响。 这就是我们从黑暗的房间走到阳光下时会暂时失明的原因:视杆细胞一直处于活跃状态,并被突然的光线饱和。 视锥细胞 视锥细胞是眼睛的第二种受体。 它们对光的敏感度不如视杆细胞,因此可以忍受更多的光线。 视锥细胞有三种,每种对不同波长的光敏感。 这使我们能够看到彩色图像。眼睛有大约 600 万个视锥细胞,主要集中在视网膜中央凹。 中央凹是视网膜的一小部分,图像可在此固定。 盲点 盲点也位于视网膜上。 尽管视网膜主要被光感受器覆盖,但在视神经进入眼睛的地方有一个盲点。 盲点没有视杆细胞或视锥细胞,但我们的视觉系统会对此进行补偿,所以在正常情况下我们无法意识到它。 神经细胞 视网膜还有专门的神经细胞,称为神经节细胞。 有两种类型: X 细胞:这些细胞集中在中央凹,负责早期检测模式。 Y 细胞:这些细胞在视网膜中分布更广泛,负责早期检测运动。 视觉感知 了解眼睛的基本构造有助于解释视觉的物理机制,但视觉感知不止于此。 视觉器官接收到的信息必须经过过滤并传递给处理元素,以便我们识别连贯的场景,消除相对距离歧义并区分颜色。 让我们看看我们如何感知大小和深度、亮度和颜色,它们对于有效的视觉界面的设计都至关重要。
摘要:视网膜色素变性是一种遗传性视网膜营养不良症,由于视杆细胞逐渐退化,视锥细胞随后非细胞自主性死亡,最终导致失明。视紫红质是本病中最常见的突变基因。本文利用 CRISPR/Cas9 技术,在两种非洲爪蟾(非洲爪蟾和热带爪蟾)中开发了基于视紫红质基因编辑的视网膜色素变性模型。在这两种蟾蜍中,视紫红质功能的丧失都会导致大量视杆细胞变性,其特征是外节逐渐缩短,偶尔会出现细胞死亡,随后视锥细胞形态恶化。尽管这些退化环境看似相似,但我们发现 Müller 神经胶质细胞在非洲爪蟾和热带爪蟾中的行为不同。虽然非洲爪蟾中相当一部分穆勒细胞重新进入细胞周期,但它们在热带爪蟾中的增殖仍然极其有限。因此,这项研究揭示了近亲物种对视网膜损伤的不同反应。这些模型应该有助于我们在未来加深对进化过程中塑造再生的机制的理解,而脊椎动物之间存在巨大差异。
史蒂文尼克博士指出,视紫红质基因突变是导致视紫红质偏瘫的常见原因。视紫红质是眼睛视杆细胞中的一种感光蛋白。在互联网上的一个特殊数据库中可以查找视紫红质的序列。它看起来像这样。 >健康视紫红质 augaauggcacagaaggcccuaacuucuacgugcccuucuccaaugcgacggguguggua cgcagccccuucgaguacccacaguacuaccuggcugagccauggcaguucuccaugcug gccgccuacauguuucugcugaucgugcugggcuuccccaucaacuuccucacgcucuac gucaccguccagcacaagaagcugcgcacgccucucaacuacauccugcucaaccuagcc guggcugaccuucaugguccuagguggcuucaccagcacccucuacaccucucugcau ggauacuucgucuucggcccacaggaugcaauuuggagggcuucuugccacccugggc ggugaaauugcccugugguccuugguggucuggccaucgagcgguacgugguggugugu aagcccaugagcaacuuccgcuucggggagaaccaugccaucaugggcguugccuucacc ugggucauggcgcuggccugcgccgcacccccacucgccggcugguccagguacaucccc gagggccugcagugcucguguggaaucgacuacuacacgcucaagccggagggucaacaac gagucuuuugucaucuacauguucgugguccacuucaccauccccaugauuaucaucuuu uucugcuaugggcagcucgucuucaccgucaaggaggccgcugcccagcagcaggaguca gccaccacacagaaggcagagaaggaggucacccgcauggucaucaucauggucaucgcu uuccugaucugcugggugcccuacgccagcguggcauucuacaucuucacccaccagggc uccaacuucggucccaucuucaugaccaucccagcguucuuugccaagagcgccgccauc uacaacccugucaucuauaucaugaugaacaagcaguuccggaacugcaugcucaccacc aucugcugcggcaagaacccacugggugacgaugaggccucugcuaccguguccaagacg gagacgagccagguggccccggccuaa
通过使用视觉作为输入,最容易理解识别普遍性的过程。这些程序和结论同样适用于其他感官或任何连贯或系统的输入系统。出于此处的目的,样本被投射到屏幕(或眼睛的视网膜)上。但是,屏幕不是连续的。相反,它被分成一个或多或少均匀分布的基本上相同的传感器阵列(视网膜的“视杆细胞和视锥细胞”)。每个单独的传感器只能以开关方式记录(目前);也就是说,如果投射到屏幕上并落在特定传感器上的图像部分是亮的,则传感器处于开启状态,如果是暗的,则传感器处于关闭状态。
多能视网膜祖细胞的视网膜细胞命运决定受染色质结构和基因表达的动态变化控制。DNA 胞嘧啶甲基化 (5mC) 受到积极调控,以正确控制基因表达和染色质结构。许多基因在视网膜发育过程中表现出活性 DNA 去甲基化;这个过程需要将 5mC 氧化为 5-羟甲基胞嘧啶 (5hmC),并由十-十一易位甲基胞嘧啶双加氧酶 (TET) 酶控制。使用一系列等位基因条件性 TET 酶突变体,我们确定 DNA 去甲基化是 NRL 和 NR2E3 表达上游所必需的,以建立视杆细胞命运。使用组织学、行为学、转录组学和碱基对分辨率 DNA 甲基化分析,我们确定抑制活性 DNA 去甲基化会导致整体变化
NR2E3 编码一个孤儿核受体,该受体在光感受器中起转录激活剂和抑制剂的双重功能,是视锥细胞命运抑制以及视杆细胞分化和体内平衡所必需的。该基因突变会导致色素性视网膜炎 (RP)、增强型 S 视锥综合征 (ESCS) 和 Goldmann-Favre 综合征 (GFS)。据报道,一种 Nr2e3 异构体包含所有 8 个外显子,第二种 — 以前未报道 — 较短的异构体仅跨越前 7 个外显子,其功能仍然未知。在这篇数据文章中,我们通过使用 CRISPR/Cas9-D10A 切口酶靶向 Nr2e3 的外显子 8 设计并生成了两种新型小鼠模型,以剖析这两种异构体在 Nr2e3 功能中的作用并阐明 NR2E3 突变引起的不同疾病机制。这种策略产生了几个经过修饰的等位基因,改变了最后一个外显子的编码序列,从而影响了转录因子的功能域。等位基因 27 是 27 bp 的框内缺失,消除了二聚化域,而等位基因 E8(外显子 8 的完全缺失)只产生了缺乏二聚化和抑制域的短同种型。两者的形态和功能改变