多年来，科学家们意识到血管格子为视网膜中使我们能够看见的细胞提供营养。然而，这一结构的形成过程复杂，一直以来都是个谜。
最近，研究人员识别出一种新的神经元类型，参与指导该格子的形成。这个发现有可能为与眼睛和大脑血流受损相关的疾病的新疗法铺平道路。
旧金山加州大学的研究人员在一种新神经元的发现上取得了突破，该神经元在自身形成中发挥着关键作用。研究结果发表在2024年5月23日的《细胞》杂志上，表明这一发现可能为与眼睛和大脑血流受损相关的疾病的潜在疗法铺平道路。
研究的高级作者、眼科学副教授段欣博士解释说：“这是首次有人观察到视网膜神经元通过直接接触血管形成精确的三维格子。这使我们更接近于在它们受损时修复，或在它们构建不正确时重定向的可能性。”
一种能探测附近细胞的蛋白质
科学家们研究了仍在发育中的幼鼠的眼睛。田中健一博士用一种在紫外光下发绿光的蛋白质标记了距血管最近的视网膜神经元，以便观察格子的形成过程。
研究人员随后识别出一组被称为血管周围神经元的神经元，这些神经元与正在发育的血管接触并包围它们，引导它们形成格子。这些血管周围神经元产生一种名为PIEZO2的蛋白质，使它们能够探测到血管的靠近。
它们与另一种细胞接触。
在无法产生PIEZO2的小鼠中，血管周围神经元无法与血管保持接触。这导致它们以缠结和无组织的方式生长，干扰了血流。因此，周围的神经细胞由于缺乏氧气而退化，使突变小鼠更容易受到类中风的伤害。
段的研究还揭示了这些神经元在引导小脑中类似血管网络的形成中发挥作用。大脑的这一部分负责协调、语言和感知。
“我们看到这个模式在大脑的血管网络中重复出现，可能对多种神经退行性疾病的发展起到作用。”田中说。团队与发育生物学家阿诺德·克里格斯坦（MD、PhD）合作，验证人类视网膜中血管周围神经元的存在。三维可视化展示了网络是如何形成的，提供了一个以前仅限于二维成像技术的新视角。这种方法利用多光子显微镜，使段和田中能够受益于泰森·金（MD、PhD）开发的尖端技术，这是一种在不干扰眼睛的情况下创建视网膜血网络的三维图像的方法。
金与田中合作开发了旋转视频，从不同角度捕捉格子，并展示了在缺乏PIEZO2的情况下其如何恶化。
金表示：“我们已经对合作感兴趣一段时间了，这正是一个完美的机会。真的是我们个人热情的融合。”
以新的方式保护神经元
这些发现可能导致治疗神经退行性疾病的新方法，确保需要大量能量的神经元保持稳定。健康的血液供应对于支持神经元的生长是必要的。像段欣这样的研究人员正在努力理解如何生长复杂的血管网络以支持神经元。这是一个重要的问题，他们正在努力寻找答案。
