研究发现:视网膜内神经节细胞功能有别

2011-7-31 00:02 来源: 中国科学院
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  俗话说“只看外表会上当”,对眼睛里的视网膜而言也同样如此。视网膜上的细胞虽然看起来相似,但种类功能各不相同。据美国物理学家组织网7月25日报道,美国约翰·霍普金斯大学和国家眼科研究院科学家发现,视网膜最内层一种名为ipRGCs的细胞在视觉成像中发挥重要作用,该功能细胞实际由两种分工不同的细胞亚群组成,一种细胞亚群负责身体周期节律,另一种细胞亚群负责瞳孔对光的反应。相关论文发表在最近出版的《自然》杂志上。

  此前的研究认为,ipRGCs(内部感光视网膜神经节细胞)能表达黑视素,并调控着多种与光照相关的生理过程。破坏ipRGCs功能会导致昼夜生物钟功能丧失,使瞳孔对光反应混乱。

  而研究人员最新发现,ipRGCs并非都一样,负责身体周期节律的细胞和瞳孔光反应的细胞,是截然不同的两种,每种只负责一项任务。根据它们表达Brn3b转录因子的方式不同,一种称为Brn3b-negative M1 ipRGCs,能刺激下丘脑的视交叉上核(SCN);另一种称为Brn3b-positive ipRGCs,刺激余下的相关脑区标靶,包括橄榄顶盖前核。它们在形态和电刺激反应上虽然相似,但会刺激不同的脑区,执行不同的光控功能。只破坏Brn3b-positive ipRGCs会严重打乱瞳孔光反应,却不会损害日节律光协同作用(昼夜生物钟节律)。

  “从生物学角度来讲,你不能总是相信自己所看到的,必须深入研究才能发现真相。我们的研究显示,两种结构相似的视觉神经细胞截然不同,对视觉功能的影响也不同。” 霍普金斯大学克里格文理学院生物学系萨莫·哈特解释说,“光照会影响人们的很多生理功能,包括睡眠和情绪。我们在研究光照对人体细胞、分子和行为方式的影响,而这种影响和我们看的方式、看到的是什么无关。”

  哈特还指出,这一发现具有重要意义。临床医生常用检查瞳孔对光的反应性来诊断病人有没有睡眠问题,而现在我们知道,控制瞳孔光反应的神经细胞和控制睡眠周期神经细胞不是同一种。尽管这种方法大部分时候还管用,但瞳孔光反应混乱的人也可能有正常的睡眠周期,反之亦然。