研究眼细胞如何损坏有助于防止失明

眼睛中的光敏细胞依赖于其外部段将光转换为允许我们看到的神经信号。但由于其独特的圆柱形状，外部段易于破损，这可能导致人类失明。一项研究于1月22日发布生物物理学杂志提供了对机械性能的新见解，导致外部段在压力下折断。新的实验和理论发现有助于解释严重眼病的起源，并可能导致预防失明的新方法。

“据我们所知，这是第一个解释外节结构的刚性如何使其容易损坏的理论，”纽约州立大学科特兰分校的资深研究作者阿芙罗狄特·阿玛迪说。“我们的理论代表了我们对视网膜退行性疾病理解的重大进步。”

的外段光感受器由一种叫做视紫质的光敏蛋白组成。夜间形成的圆盘与白天形成的不同，产生了一种条带模式，这种模式最初在青蛙身上发现，但在其他物种中很常见。影响光感受器的突变常常使外节不稳定，并可能损害椎间盘，导致细胞死亡、视网膜变性和人类失明。但到目前为止，尚不清楚外层的哪些结构特性决定了它对损伤的敏感性。

为了解决这个问题，Ahmadi和她的团队在显微镜下检查了蝌蚪的光感受器，同时使它们进行流体力。他们发现，具有高浓度的罗霉蛋白填充的高密度带非常刚性，这使得它们比由较少的罗多蛋白酶组成的低密度带更容易破损。他们的模型证实了他们的实验结果，并揭示了确定破坏外部段所需的临界力的因素。

这一发现支持了一种观点，即导致紫质聚集的突变会使外节不稳定，最终导致失明。Ahmadi说:“对该模型的进一步改进可能会带来稳定外节的新方法，并可能推迟失明的发生。”

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