TRPV4调节钙稳态、细胞骨骼重塑、常规流出和眼压

Krizaj青光眼

青光眼是世界上造成不可逆失明的主要原因。在大多数常见的这种疾病中,视神经会因眼压升高而受损,眼压升高会阻碍液体从眼管内排出。目前还没有治愈的方法,但可以通过降低眼压来治疗。不幸的是,目前市场上所有降低眼压的药物都针对次级引流途径,这只介导5-15%的液体流出。因此,青光眼研究的主要目标是确定通过小梁网组织介导的主要流出通路中的靶点。David Krizaj的团队莫兰眼科研究所犹他大学医学院)正是这样做的。

在一个刚刚发表在《科学报告》上的论文,他们确定TRPV4作为IOP增加的主要小梁靶。这个高度合作的项目将遗传、分子、全动物方法与青光眼生物工程纳米支架模型和药物发现相结合,显示通道的激活模拟了青光眼的小梁变化,而消除TRPV4基因或全身暴露于TRPV4抑制剂可以保护小鼠免受疾病的影响。与格伦·普雷斯特维奇的团队在犹他大学的药物化学研究中,该团队合成了一种新的眼药水,可以将眼压降低到对照组小鼠的水平。通过针对主要流出通路,本研究有望带来新的、有效的治疗方法,以补充目前的青光眼治疗。这项研究的主要作者是。丹Ryskamp, Amber Frye和Tam Phuong博士。

CST3基因错义变异对AMD易感性有隐性影响

paraoan

有一个有趣的论文表明CST3对AMD的易感性有隐性影响半胱氨酸蛋白酶抑制物C是一种有效的半胱氨酸蛋白酶的抑制剂,在许多组织和眼睛表达,它是高表达的beplay2018官网 .由Luminita Paraoan最近报告的数据确定了胱抑素C基因的多态性(CST3)会增加两种主要退行性疾病的风险,老年性黄斑变性而且阿尔茨海默病.这两种多因子疾病都涉及与年龄相关的细胞外沉积的积累,与蛋白质内稳态的失调有关。自从全基因组关联研究(GWAS)问世以来,许多snp已被发现与这两种疾病相关。但是苏格兰民族党CST3,它转化为前体蛋白质前导序列的氨基酸变化,是第一个被确认会增加患这两种疾病的风险的。此外,作者证明,与突变等位基因相关的风险遵循两种疾病相同的隐性模型。因此,只有那些有两个突变的半胱抑素等位基因拷贝的个体才会增加患这两种疾病的风险。

著名论文:科学中的可重复性

科学的可再生性

这篇文章通过格伦·贝格利而且John P.A. Ioannidis不是特别与视觉相关,但更普遍地适用于研究完整性,非常值得一读,特别是以下段落:

令该领域许多人震惊的不是研究人员无法精确再现实验。这是意料之中的。令人震惊的是,在许多情况下,当同样的研究人员对测试样本和对照样本进行盲视时,仅仅是进行实验时,大想法或主要结论就没有得到证实当我们回顾这些实验的精确方法时,对这一现象的解释是显而易见的。调查人员通常以非盲目的方式进行他们的实验,因此他们能够看到他们预期看到的东西,因此他们的研究偏见能够得到证实观察者偏倚长期以来一直被认为是临床前研究和以后的一个问题,所以这个结果不应该令人惊讶科学研究中的确认偏误不可避免地使即使是最优秀的科学家也倾向于试图找到符合他们先入为主的想法和理论的结果或解释。

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著名论文:制造干细胞的更简单方法?

干细胞

我们已经讲过了理化学研究所之前这里在Webvision.从那里出来的作品是聪明的,通常是非常规的。日本理化研究所的最新研究似乎引起了一些注意是最近的两篇论文春子Obokata和他的同事们,在这里而且在这里他们讨论了从成年、分化的血液、脂肪、肌肉和大脑老鼠细胞中产生干细胞的几乎不可思议的简单方法。这种方法本质上是将细胞浸泡在酸性溶液中半小时,以诱导细胞应激状态,然后诱导多能性使它们能够再现成熟的、分化的各种细胞类型的组织,包括已报道的囊胚。诚然,有各种各样的方法来收集和收获干细胞,但这些方法带来了各种各样的伦理和后勤混乱。因此,这种方法可以解决许多与收集和收获干细胞有关的问题。

关于这项研究的另一个值得注意的事情是筛选方法是多么的优雅。作者使用了绿色荧光蛋白标记Oct4记录细胞何时达到多能状态的基因。这些表达GFP的细胞是在收获的、经过酸浸泡胁迫的分化细胞中诱导多能性的指标。由于只有大约25%的细胞经过酸浸泡后存活了下来,这种方法使研究人员能够看到哪些剩余的细胞表现出Oct4基因表达,从而揭示多能干细胞的状态。其他化验支持这些多能性的测定,包括畸胎瘤分析和创造嵌合体

如果这种方法是可行的技术为了产生干细胞,基于干细胞的视力拯救疗法(以及许多其他治疗应用)的工作可能会显著促进,因为在视力拯救中探索干细胞疗法的实验室目前不得不投入大量精力使用现有批准的干细胞库存或通过劳动密集型方法分离干细胞。

更新03/10/14:

《华尔街日报》是报道称,该研究的一名合著者表示,该研究包含“重大错误”,日本理化研究所正在考虑是否撤回这些论文

更新07/02/2014:

《自然》杂志已经宣布撤回这些论文。

更新09/23/2015:

STAP方法已经被完全驳斥了。

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Ras通路抑制通过抑制内皮细胞萌发来防止新生血管形成

JCI封面

一个新手稿《临床调查杂志》(封面)作者:Peter D. Westenskow, Toshihide Kurihara, Edith Aguilar, Elizabeth L. Scheppke, Stacey K. Moreno, Carli Wittgrove, Valentina Marchetti, Iacovos P. Michael, Sudarshan Anand, Andras Nagy, David Cheresh和马丁•弗里德兰德斯克里普斯研究所描述了一种治疗视网膜血管异常生长的新技术,如“湿性”黄斑变性和糖尿病视网膜病变,这是失明的两个主要原因。这种方法包括用短的核糖核酸精确瞄准目标的链s(抗micrornas,如果你愿意的话)来阻止异常血管的生长,而不伤害现有的视网膜血管系统。这项研究的结果表明,在三种不同的新生血管性眼病模型中,microrna治疗“在不损害现有血管或神经元的情况下阻断了异常血管生长——这一原理证明表明,基于相同方法的未来治疗可能对人类有效。”

确实是令人兴奋的消息。

Lhx2平衡前体维持与神经源性输出,促进发育中的视网膜能力状态进展

Levine覆盖J神经科学

莫兰眼科中心的莱文实验室发表在《神经科学杂志》上的新出版物甚至还上了封面。具体来说,手稿是由帕特里克J.戈登,Sanghee Yun,安娜M.克拉克,Edwin S. Monuki, L. Charles Murtaugh和Edward M. Levine撰写的。Levine团队探索了多功能视网膜祖细胞(RPCs)如何控制小鼠视网膜中主要细胞类型的有序生成。这份手稿的关键发现是Lim/同源结构域蛋白,Lhx2,是维持/自我更新、前体产生和能力进步的前体-内在调节因子。他们得出这一结论的方法是使用一种专门针对祖细胞的诱导型cre驱动(Hes1CreERT2),在发育的多个阶段生成Lhx2条件敲除小鼠。这种方法使他们能够逐日进行失活,实现了以前在视网膜中没有报道过的基因表达控制的时间尺度。这是一个重要的进步,因为rpc的属性是不断变化的,我们现在能够以适当的时间方式直接测试这些属性的调节。因此,Levine团队已经确定Lhx2是一个rpc的内在因素,同时调节维持、前体命运和能力。

重要论文:调节蛋白质嵌入全视网膜的电子吸收

看到红色

视网膜光感受器细胞中的色素吸收不同波长的光,但中央发色团,即真正吸收光子的分子是相同的。它调节反应的能力来自于与其他视蛋白的结合,使生物体能够从近紫外线一直反应到远红色。有趣的是,《科学》杂志上的一篇文章作者:王文静,Zahra Nossoni, Tetyana Berbasova, Camille T. Watson, Ipek Yapici, Kin Sing Stephen Lee, Chrysoula Vasileiou,詹姆斯·h·盖革而且Babak Borhan去年12月的一项研究表明,通过对发色团的光谱调整,可以产生多种用途的“设计颜料”。

他们进行这项工作的方法是突变人类细胞视黄醇结合蛋白II (hCRPBII),这是一种在肠道中发现的蛋白质,它携带着视黄醇。视黄醇(带“o”)与视网膜(带“a”)非常相似,但hCRPBII不携带视网膜。因此,他们突变了hCRPBII,使其结合并携带视网膜(带“a”)。在这一点上,研究小组可以开始改变连接视网膜部位的氨基酸,以改变视网膜的静电电荷,通过这样做,创造出一套色素,吸收不同波长的色素。真正有趣的是视网膜并没有因此发生实质性的构象变化。相反,改变的是电荷的分布,它改变了对波长的响应,至少对我来说,这有点令人惊讶。这是一项非常酷的研究,值得一读,它可能展示了制造色素的各种应用方法,从光遗传学的转基因工作到特定细胞类别的标记,再到潜在的计算应用。

图片来自:调整蛋白质嵌入全跨视网膜的电子吸收。科学。2012 12月7日;338(6112):1340-3。doi: 10.1126 / science.1226135。

重要论文:光诱发的视网膜双极细胞端侧抑制的强度和潜伏期的成对脉冲可塑性

脉冲塑性

我最近读了一些关于可塑性的书,发现这篇论文发表在《神经科学杂志》上,作者是Evan Vickers和meanhwan Kim,Jozsef Vigh,恩里克·冯·戈斯多夫去年夏天发表的研究短期可塑性的beplay2官方网站地址 调节光线适应。养金鱼(Carassius auratus auratus)视网膜(一种神奇的视网膜),Vickers等人使用膜片钳记录Mb双极细胞带有成对脉冲光刺激的终端。这个想法是为了检验和量化可塑性伽马氨基丁酸ergic侧万能研究结果显示突触强度和潜伏期的变化与周围时间对比的适应和敏化相对应。作者发现有独立的视网膜回路通路,每一个都有不同的可塑性机制,帮助调节ON双极细胞终端释放谷氨酸的时间响应曲线。他们得出结论,“L-IPSCs的短期可塑性可能因此影响无分泌和神经节细胞抑制包围的强度、时间和空间范围”。

兔视网膜OFF内丛层的锥体双极细胞轴索突触

JCN 2013年封面

这篇论文比较神经学杂志作者:j·斯科特·劳里岑,詹姆斯·r·安德森布莱恩·w·琼斯,卡尔·b·瓦特,休布·穆罕默德,约翰·v·黄和罗伯特·e·马克是另一种努力出来的吗马克连接学实验室这继续定义完整的神经回路。

本文是对第一个数据的另一种阐释兔视网膜连接组体积(RC1)它揭示了开和关之间的区别beplay2官方网站地址 在结构上不是绝对的。ON锥双极细胞在特定目标上产生非典型轴突突触,并在OFF层接受无分泌细胞突触,创造新的基序,包括抑制性交叉网络。自动透射电镜成像、分子标记、追踪和绘制约400个双极细胞显示36% ON锥双极细胞的轴突带,贯穿OFF IPL。靶点包括γ-氨基丁酸(GABA)阳性无分泌细胞(γACs),甘氨酸阳性无分泌细胞(GACs)和神经节细胞。大多数ON锥双极细胞轴突触点以OFF锥双极细胞驱动的GACs为靶点,形成新的结构以产生ON - OFF无分泌细胞。许多ON - OFF GACs靶向ON锥双极细胞轴突、ON γ ac和/或ON - OFF神经节细胞,代表了OFF到ON交叉抑制的广泛机制。其他靶点包括OFF γACs突触前到OFF双极细胞,形成γ ac介导的交叉基元。ON锥双极细胞轴索带驱动OFF层的双层ON - OFF神经节细胞,并向极性适当的靶细胞(如双层潜水神经节细胞(bsdGCs))提供ON驱动。ON锥双极细胞轴突突触的定向精度表明,这种驱动发生率必然是锥双极细胞轴突频率和目标细胞轨迹通过给定OFF层体积的联合分布。当目标比源稀疏且源耦合时,这种联合分布采样很可能是常见的,ON锥双极细胞也是如此。

上图:第一个兔视网膜连接组体积(RC1),通过自动传输电子显微镜(ATEM)和计算分子表现型(CMP),从第001段的中内核层(INL)到第371段的神经节细胞层(GCL),如下面的镜像所示。RC1是一个直径≈250 μm、高≈30 μm的短圆柱体,包含341个ATEM截面和11个插层CMP截面。圆柱体的顶部和底部覆盖着10节CMP系列,允许细胞的分子分割,以及一个活性标记,1-氨基-4胍丁烷(AGB),以标记通过谷氨酸突触刺激的细胞的差异。ATEM切片001是通过INL(氨基丁酸、甘氨酸、谷氨酸→红、绿、蓝透明映射和暗金色alpha通道(and牛磺酸+谷氨酰胺通道)可视化的水平平面切片。atm切片371是通过GCL的水平平面切片,gaba . agb .谷氨酸→红、绿、蓝透明映射。

重要论文:果蝇光感受器的感光反应

这篇著名的论文通过罗杰·c·哈迪而且克里斯蒂安Franze看着phototransduction在果蝇中,黑腹果蝇黑腹果蝇视觉研究的悠久历史是否帮助我们理解光转导所涉及的生化过程,可以追溯到近40年前这篇论文.然而,哈迪和弗兰兹的论文着眼于瞬时受体电位(TRP)通道,巧合的是,它们也是在果蝇在一系列的论文中蒙特尔和鲁宾哈迪和敏克而且尼迈耶等人。并证明了自己是相当普遍的,并参与广泛的细胞功能,从生长锥到细胞引导和趋化.正如所料,视网膜中还有许多其他区域的色氨酸通道也参与其中,包括商店操作的钙通道而且在神经节细胞钙调节、峰值率和凋亡中的作用

这篇特别的论文回答了光如何在功能上打开色氨酸通道的基本问题。事实证明,有一种令人惊讶的机械力被创造出来,然后产生的电反应要比在哺乳动物中看到的基于标准化学第二信使系统的电反应快得多。非常有趣的…

图片来源:Bbski在维基百科上

大鼠视网膜神经节细胞内在生理特性的比较分析

这篇论文神经生理学杂志由Raymond C S Wong, Shaun L Cloherty, Michael R Ibbotson和Brendan J O 'Brien研究beplay2012下载 通过观察大鼠和猫视网膜神经节细胞的16种形态学定义,它们在哺乳动物物种中是保守的。他们的工作证明了大鼠视网膜神经节细胞在形态学上的不同类型与猫视网膜神经节细胞有同源性,但更重要的是,也有其他内在的生理特征,既关联功能,也表明了反映物种个体环境和行为需求的变化。继续阅读大鼠视网膜神经节细胞内在生理特性的比较分析

文昌鱼额眼的分子分析…

我们Webvision对眼睛的进化非常着迷,总是在寻找一些有趣的论文,来帮助描述视觉从哪里、如何以及何时产生的。这篇论文, Pavel Vopalenskya, Jiri Pergnera, Michaela Liegertova, Elia Benito-Gutierrez对文文鱼前眼的分子分析揭示了脊椎动物眼睛视网膜和色素细胞的进化起源,德特勒夫·阿伦特,Zbynek Kozmika试图回答脊椎动物的眼睛从何而来的问题。而文昌鱼多年来一直被认为是最早的脊椎动物眼睛的可行候选者,视网膜的结构不同于其他脊椎动物。具体来说,文昌鱼的光感受器是简单的纤毛细胞,而不是其他脊椎动物视网膜上纤毛上复杂复杂的结构。本文从分子的角度描述文昌鱼不同类型细胞的基因共表达和结构特征,试图定义神经元回路。这是一篇很酷的论文,提供了视觉进化起源的额外细节,我们鼓励你们看一看。

图片来源:来自维基百科的汉斯·希勒沃特

重要论文:棒状光感受器热噪声的分子机制

Phototransduction是光感受器中的视蛋白捕捉到的光子被转导成神经信号的过程。然而,与激活光转导级联的光化学机制相反,热手段对视觉灵敏度有限制。

然而,这一限制的机制长期以来一直是一个争论的问题这篇论文作者:萨米尔·戈泽姆,伊戈尔·夏皮罗,尼古拉斯Ferré和马西莫Olivucci演示了一种机制。从机理上考察了不同视觉色素的最大吸收波长(λmax)和热激活动力学常数(k),表明热和光化学激活是相关的。作者发现杆状视蛋白或视紫红质具有热激活的跃迁态,其电子结构与光激发的电子结构相同。这导致自发和随机的信号在视杆感光器中产生,对视觉灵敏度施加限制。继续阅读著名论文:棒状光感受器热噪声的分子机制

重要论文:慢性低血糖小鼠视网膜功能的部分恢复

这篇论文作者:Yumiko Umino尼古拉斯·昆卡德鲁·埃弗哈特,劳拉Fernandez-Sanchez罗伯特·b·巴洛和爱德华多Solessio检查糖尿病视网膜病变模型的晚发性视网膜退化。具体来说,这篇手稿试图检验视网膜的影响Gcgr敲除小鼠观察长期高糖饮食是否能挽救老年动物的视网膜结构和生理机能。有趣的是,长时间接触诱导血糖升高的饮食确实改善了视网膜功能,但并没有导致在低血糖时失去的突触连接的重新建立。令人好奇的是,尽管突触连通性缺失,这些动物似乎有能力在很长一段时间内保持代谢状态。

受体相互作用蛋白激酶介导遗传性退行性变小鼠模型中锥体坏死而非杆状细胞死亡

光感受器细胞如何经历细胞死亡的过程一直是一个悬而未决的问题。的作者这篇论文村上裕介、松本英高、卢敏、铃木俊、久井敏夫、Yasuhiro Ikeda琼·w·米勒和Demetrios G. Vavvas进一步定义了这一过程,并确定了受体相互作用蛋白激酶(RIP)通路作为色素性视网膜炎(RP)患者干预的可能靶点。作者使用rd10小鼠模型,一种视网膜色素性炎小鼠模型来检查细胞死亡过程。他们将RIP激酶定义为锥体坏死细胞死亡的中介因子。RIP3,被定义为程序性坏死的关键调控因子,在锥体光感受器死亡而非杆状光感受器死亡时rd10视网膜中其表达升高。此外,锥体光感受器细胞的死亡被RIP3缺陷和rip激酶抑制剂的药理治疗挽救。继续阅读著名论文:受体相互作用蛋白激酶介导遗传性退行性变小鼠模型中坏死锥细胞而非杆状细胞死亡