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  • 我校国家重点实验室科研团队揭示microRNA调控光感受器细胞发育与功能关键机制
  • 作者:李益琼 王志斌  来源:党委研究生工作部、研究生院      编辑:卞成德  浏览:4925
  • 近日,温州医科大学附属眼视光医院、眼视光学与视觉科学国家重点实验室视网膜再生医疗研究组团队在新一期美国《国家科学院院刊》(影响因子9.423,Top期刊1区)上发表研究论著(Direct submission),报道了视网膜miR-183/96通过调节靶基因Slc6a6的表达,精确调控光感受器细胞的发育与功能。

    光感受器细胞,由视锥细胞和视杆细胞两种细胞组成。它们作为视觉神经传导的重要细胞,其结构与功能的改变将会严重影响视觉质量,从而导致多种引起失明的眼科疾病,例如黄斑变性、视网膜色素变性等等。而microRNA其序列非常短,大约由21-25个核苷酸组成,却是生物体内最主要的基因表达调控因子之一。其中,miR-183/96/182簇是在视网膜中表达丰度最高的microRNA簇。然而,人们对该microRNA簇在视网膜中的具体功能却知之甚少。

    该研究团队历时5年余,深入研究miR-183/96在小鼠光感受器细胞中的作用机制。首先,研究人员原创性地构建了miR-183/96双敲除小鼠(DKO)模型。在形态学上,研究者发现DKO小鼠视锥细胞外节缩短,细胞核难以正确极性排列,光感受器细胞层变薄。同时,电生理实验发现该DKO小鼠明视反应消失;暗视反应较野生型小鼠有明显的下降。这说明miR-183/96簇对光感受器细胞的形态发育和功能维持是不可或缺的。接着,研究人员利用RNA-seq技术,分析DKO小鼠与野生型小鼠在出生后第7天和120天的RNA表达水平。大数据分析筛选出DKO小鼠视网膜中表达量显著上调的基因,并与预测的靶基因数据库比对,得到潜在的靶基因Slc6a6、Rnf217等。最后,通过荧光素酶报告基因检测技术验证并聚焦于牛磺酸转运体基因Slc6a6。

    为进一步研究Slc6a6的功能,研究人员利用腺病毒感染技术,抑制Slc6a6基因的表达,发现对小鼠视网膜Slc6a6基因沉默后,视网膜外核层均出现显著的退行性病变,电生理实验也显示暗视反应下降。值得一提的是,研究人员首次发现过量表达Slc6a6基因也会导致视网膜出现类似的退行性病变。因此,该研究认为Slc6a6基因的精确表达对小鼠视网膜至关重要,过多或过少地表达Slc6a6基因均会对光感受器细胞造成有害影响。而miR-183/96正是在这一精细调控中发挥了关键性的作用。  

     

    据悉,该项研究在国家973计划课题、国家自然科学基金面上项目和优青项目等支持下完成。该论文署名作者均为我校附属眼视光医院科研人员,具有完全独立知识产权,第一作者为项略(2012级硕士生,2015年毕业留校)和陈雪姣博士,通讯作者为金子兵。该研究原创性地揭示了microRNA对光感受器细胞发育和发挥功能的重要性,标志着我校国家重点实验室在相关研究领域取得了重大突破,达到国际一流水平。

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