【Science】眼损伤“元凶”竟成“帮手”！通过近红外光刺激可恢复视力！

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作者：竹子

导言：长波红外线大多对眼睛没什么损害，但短波红外线，如近红外光，会导致白内障。本是眼损伤元凶的它，却成了科学家眼中的“千里马”。科学家将其和基因疗法结合治疗致盲疾病，开发出一种新疗法，可恢复视力。

近日，巴塞尔分子和临床眼科研究所（IOB）的科学家与哥根廷的德国灵长类动物研究中心（DPZ）-莱布尼兹灵长类动物研究所的同事一起，在基于基因疗法的基础上，利用近红外光激活退化的光感光器，开发了一种新的治疗方法，致力于造福盲人恢复视力。这项研究发表在《科学》杂志上。

视网膜退行性疾病可致盲，在进展过程中，视网膜中的光敏感和光不敏感的光感受器区域共存。例如，黄斑变性患者在视网膜中央部分失去视力，但保持周边视力。

黄斑变性患者的视网膜中央部分是一块“黑洞”，但周边却能看到画面

为了提高视网膜光感光器对近红外光的灵敏度，研究人员设计了一种三组分系统。第一个成分包含工程化DNA，可确保为热敏通道编码的基因仅在光感受器中表达。第二个成分是金纳米棒，这是一种尺度从几纳米到上百纳米的棒状金纳米颗粒，在生物医学上应用于体外诊断和体内治疗，可以有效吸收近红外光。第三种成分是一种抗体，能确保在光感光器中表达的热敏通道，与局部捕获近红外光并局部释放热量的金纳米棒之间牢固结合。

研究人员首先在患有视网膜变性的工程小鼠中测试了他们的系统，证实了近红外光能有效刺激光感受器，并且这种信号被传递到了视网膜神经节细胞，后者代表了视网膜向大脑高级视觉中枢的输出。接下来，他们表明，用近红外光刺激小鼠的眼睛也被大脑区域的神经元拾取，这对意识视觉（初级视觉皮层）非常重要。他们还设计了一种行为测试，其中未经治疗的盲鼠不能使用近红外光刺激来学习简单的任务，而经过三组分系统治疗的盲鼠可以执行与近红外刺激有关的任务。

在此基础上，研究人员和匈牙利塞梅维什大学的科学家合作，在人类视网膜上测试了新方法，这些视网膜可在培养基例存活数月。但是，光感受器失去检测光的能力后，一天左右就会失明。实验结果表明，用三成分基因疗法进行治疗后，近红光照射可以重新激活人视网膜的视觉回路。

研究人员认为，近红外刺激是向盲人患者提供有用视力的重要一步，这样他们就能恢复阅读和看脸的能力。他们希望给盲人带来希望，他们的主要项目重点关注恢复视力，将进一步加强研究视觉回路与修复。

参考：

"Restoring light sensitivity using tunable near-infrared sensors" Science (2020).science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aaz5887

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