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Müller细胞变性过程中的代谢混乱

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这份摘要在今天的2015年会议上发表视力与眼科学研究协会在科罗拉多州丹佛市举行的会议丽贝卡·l·菲佛，布莱恩·w·琼斯而且罗伯特·e·马克．

目的:Müller细胞(MCs)在视网膜谷氨酸(E)代谢和碳骨架循环中起关键作用。过程中MCs表现出代谢和形态的变化视网膜变性．这些变化的时间、程度、监管和影响尚不清楚。我们评估了MCs的代谢表型，并评估了它们在变性过程中运输谷氨酸的能力。

方法:采集野生型(WT)兔和视紫红质Tg P347L兔视网膜，将视网膜切片置于滤网上，在含有5mm d-天冬氨酸(D-Asp)、d-谷氨酸(D-Glu)或d-谷氨酰胺(D-Gln)的Ames培养基中培养10分钟，在35℃下观察视网膜的运输和代谢。芯片被固定在混合醛和树脂嵌入的计算分子表型(CMP)的一系列L-和d -氨基酸标记和选择的蛋白质，包括谷氨酰胺合成酶(GS) (J Comp Neurol. 464:1, 2003)。

结果:CMP显示Tg P347L视网膜的各个MCs的代谢物水平有很大差异，产生了混乱的模式。GS明显下降，而谷氨酰胺水平(Q)升高，但不同程度升高。值得注意的是，E水平是可变的，在某些MCs中比正常情况下高得多，但与GS水平没有(负相关)。使用D-Glu, D-Asp和D-Gln的转运实验表明，MC代谢物的改变不是缺陷转运体的产物，与以前的报道相反。这些结果也与传统的基于gs的E-Q代谢和MC表型微环境调控模型不一致。

结论:这些观察得出了三个结论。(1)虽然视网膜变性肯定是触发因素，但MC表型的改变不是对周围微环境的一致反应，而是不协调的个体MC反应。(2)虽然在正常视网膜中GS被认为是负责E向Q转化的主要酶，但在退化状态下，其他途径被揭示出来。(3)先前有假设视网膜变性中的MCs表现出E运输缺陷。我们的实验显示没有运输缺陷。这表明混沌代谢物水平产生于个体MC代谢过程的变化。

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莫兰眼科中心研究员Robert E. Marc: 2014年视网膜研究Paul Kayser奖

我们的同事，研究主任犹他大学的莫兰眼科中心，罗伯特·e·马克博士被命名为国际眼科研究学会作为一个接受者视网膜研究Paul Kayser国际奖．该奖项将于2014年7月24日(星期四)在加州旧金山举行的2014年ISER眼科研究学会双年会议上颁发给马克博士。

视网膜研究的保罗·凯瑟国际奖是由视网膜研究基金会并由凯瑟基金会受托人捐赠，以纪念和永久纪念长期的朋友和RRF的忠诚的捐助者，保罗凯瑟。通过这一奖项，两个组织都表明了它们与凯泽先生一样的信念，即视网膜疾病引起的失明是一个全球关切的问题，必须予以相应处理。因此，该奖项的目的是通过表彰世界各地的杰出成就和持续有价值的科学调查，提高人们对深入研究视网膜、视网膜在视觉过程中的作用以及威胁和/或破坏视力的视网膜疾病的必要性的认识。

Marc博士因其毕生致力于视网膜研究，通过新颖的技术和方法发现了视网膜的结构和功能，推动了我们对视网膜的理解，而被选为该奖项的获奖者。

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兔视网膜ON内丛层小世界网络设计的突触基础

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这个摘要今天在2014年的会议上发表视力与眼科学研究协会在佛罗里达州奥兰多举行的会议J·斯科特Lauritzen、诺亚·t·纳尔逊、克里斯托·l·西格林斯基、内森·舍伯蒂、约翰·黄、丽贝卡·l·菲佛，詹姆斯·r·安德森卡尔·b·瓦特，布莱恩·w·琼斯而且罗伯特·e·马克．

目的:越来越多的证据表明，贯穿整个神经系统的大型和中型神经网络表现出小世界的设计，其特征是连接的高度局部聚类，而神经元模块之间的路径长度较短(Watts & Strogatz 1998 Nature;Sporns et al.2004齿轮科学趋势)。怀疑这一组织原则可扩展到局部网络(Ganmor et al. 2011 J Neurosci;(Sporns 2006 BioSystems)，但直接观察突触和局部网络拓扑调节小世界设计还没有在任何神经元组织中实现。我们在兔视网膜ON内丛层(IPL)中寻找突触和拓扑基质实例化小世界网络结构的直接证据。为了验证这一点，我们在兔视网膜连接组(RC1)超微结构中挖掘了≈200 ON锥双极细胞(BCs)和≈500抑制性无分泌细胞(AC)过程。

方法:用Viking查看器对RC1中的BC网络进行注释，并通过连接图可视化和3D渲染进行探索(Anderson et al. 2011 J显微)。嵌入RC1中的小分子信号，如GABA甘氨酸和l -谷氨酸，结合形态重建和连通性分析，可以进行稳健的细胞分类。MacNeil等(2004年J Comp Neurol)用于清晰度的BC分类方案。

结果:在每个ON IPL层中，同细胞BC耦合(CBb3::CBb3 CBb4::CBb4 CBb5::CBb5)和类内BC抑制网络(CBb3→AC - | CBb3 CBb4→AC - | CBb4 CBb5→AC - | CBb5)形成层系特异性功能片，具有较高的聚类系数。杂细胞BC偶联(CBb3::CBb4 CBb4::CBb5 CBb3::CBb5)和跨类BC抑制网络(CBb3→AC - | CBb4 CBb4→AC - | CBb3 CBb4→AC - | CBb5 CBb5→AC - | CBb4 CBb3→AC - | CBb5→AC - | CBb5→AC - | CBb3)在所有ON IPL层上建立短突触路径长度。

结论:视网膜含有比预期数量更多的突触集线器，这些集线器与神经节细胞的突触前通道平行。结果证实了突触的基础。直接突触连接)和局部网络拓扑结构在更大的尺度上为局部网络的这种组织提供了神经解剖学上的合理性，并与小世界设计作为神经网络在多个空间尺度上的基本组织原则相一致。

支持:NIH EY02576 (RM)， NIH EY015128 (RM)， NSF 0941717 (RM)， NIH EY014800视觉核心(RM)， RPB CDA (BWJ)， Thome AMD Grant (BWJ)。

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转基因兔视网膜变性模型中与Müller细胞相关的代谢变化

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这个摘要今天在2014年的会议上发表视力与眼科学研究协会在佛罗里达州奥兰多举行的会议丽贝卡·l·菲佛，布莱恩·w·琼斯而且罗伯特·e·马克．

目的:Müller细胞通过谷氨酸循环在视网膜代谢中发挥核心作用。在视网膜退化过程中，Müller细胞是最先表现出变化的细胞之一，反映在代谢特征和形态的改变上。这些变化的时间、程度和规律尚未完全确定。为了解决这个问题，我们评估了视网膜重塑的多个阶段的Müller细胞代谢表型。

方法:WT兔和P347L兔死后均采集标本。然后视网膜被分成碎片，固定在缓冲醛中，并嵌入环氧树脂。在200nm处切片组织，然后使用一组小分子和大分子标记(天冬氨酸(D)，谷氨酸(E)，甘氨酸(G)，谷氨酰胺(Q)，谷胱甘肽(J)， GABA (yy)，牛磺酸(T)， CRALBP，谷氨酰胺合成酶(GS)和GFAP)，用计算分子表型(CMP)进行分类。通过在Müller细胞群或周围神经元中选择一个感兴趣的区域，并评估该区域内的信号强度，可以量化氨基酸或蛋白质的水平。

结果:CMP显示在退行性变过程中GS水平总体下降。值得注意的是，我们发现在光感受器几乎完全丧失的区域，邻近的Müller细胞可能表达E、Q和GS代谢特征的独立变化。在这些Müller细胞中也观察到GS:E和GS:Q的比例与WT视网膜中的比例不一致。这些结果与目前Müller细胞表型的E - Q代谢和微环境调控模型不一致。

结论:这些观察表明了两个结论。首先，尽管视网膜的退化状态可能是诱导Müller细胞表达改变的代谢特征的触发器，但代谢状态改变的速率并不纯粹是周围环境的产物，而是单个Müller细胞内部的随机变化。第二，尽管人们普遍认为GS是将Q转化为E作为谷氨酸循环一部分的主要酶，但在退化视网膜中，GS降低后可能会使用其他途径。

支持:NIH EY02576 (RM)， NIH EY015128 (RM)， NSF 0941717 (RM)， NIH EY014800视觉核心(RM)， RPB CDA (BWJ)， Thome AMD Grant (BWJ)。

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建立视网膜连接体

——图片

在过去的一段时间里有很多关于连接体的讨论奥巴马总统的新大脑活动．重要的是要考虑到获得大脑中真正的突触水平连线图的一些要求，正如许多人从这个倡议中阐明的那样。虽然需要新的技术来完成这一绘制整个大脑的计划NIH NEI一直在资助一个正在进行的研究视网膜回路的项目，该项目指导社区如何接近神经系统的真正突触水平图。

这一工作的一个例子在神经生物学的当前意见题为构建视网膜连接组这篇综述阐明了在视网膜上拥有一个完整的连接网络图的重要性延伸到其他神经系统。完整的网络图是理解视网膜系统(以及任何神经系统)是如何构建的所必需的。尽管视网膜学界了解视网膜是如何在大范围内连接的，但精确、精细的细节是至关重要的，要阐明这些细节，需要在光和超微结构成像、数据管理、导航和验证方面取得进展，从而获得一个全新的完整注释水平。

作者罗伯特·e·马克，布莱恩·w·琼斯J.斯科特·劳里岑，卡尔·B.瓦特，詹姆斯·R.安德森。

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兔视网膜OFF内丛层的锥体双极细胞轴索突触

JCN覆盖2013

这篇论文在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。

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2012年节日快乐，2013年新年快乐

第一束光线——神经

我们Webvision祝愿大家节日快乐，2013年新年快乐。继续主题从去年佳节祝福，我们为你准备了一张彩色的节日图片，标题为“Connectomics, First Light”罗伯特·e·马克利用了Scott Lauritzen、Crystal Sigulinsky和John Vo Hoang生成的数据。

我们看到的是一串由稀疏的亚光学间隙连接连接起来的视网膜双极细胞，这是视网膜处理的基本新电路。这个故事还有很多，但我们会等到出版。现在，考虑从Connectomics项目生成的这些数据Marclab在莫兰眼科中心成为一个丰富多彩的节日形象，代表我们对您的美好祝福。