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2021年7月22日，美国西奈山伊坎医学院眼科系和神经科学系陈波副教授研究团队在Cell Press细胞出版社期刊Cell上发表了一篇新研究，题为“Preservation of vision after CaMKII-mediated protection of retinal ganglion cells”。他们发现钙离子/钙调蛋白依赖的蛋白激酶II（CaMKII）是保护视网膜神经节细胞（RGCs）的关键因子。
视网膜神经节细胞（RGCs）是视网膜向大脑传输视觉信息的唯一投射神经元。很多疾病，包括兴奋性毒性、视神经损伤、视网膜缺血和影响人数众多的青光眼，都会导致RGCs的死亡和永久视觉丧失。在临床治疗方面，保护RGCs是重要需求。比如对视网膜缺血和兴奋性毒性比较敏感的高危群体，必须有有效的保护手段来阻止短时间内大量的RGCs死亡。再比如对一部分青光眼病人来说，即便已经接受了降低眼压的治疗，他们的RGCs和视力仍在不断丢失。对于遭受视神经损伤、盼望重建视网膜和大脑连接的病人，保护RGCs也是这种重建的前提。但是，目前临床上缺乏有效保护RGCs的治疗方法。
在此，我们发现钙离子/钙调蛋白依赖的蛋白激酶II（CaMKII）是保护RGCs的关键因子。在兴奋性毒性（NMDA-mediated excitotoxicity）模型和视神经夹伤（optic nerve crush）模型中，RGCs中调节CaMKII激酶活性的关键位点的磷酸化水平出现明显下降，预示CaMKII的激酶活性可能对RGCs的生存至关重要，这也得到了CaMKII抑制剂实验的确认。接下来，我们测试了一些列具有不同激酶活性的CaMKII的突变体，发现CaMKII的活性是促进RGCs生存的。特别是具有持续激酶活性的突变体，可以在以上两种模型中保护绝大部分的RGCs，而且这种保护可以在小鼠上持续很久。在高眼压青光眼模型和正常眼压青光眼模型中，激活CaMKII活性也可以高效地保护RGCs。因此，CaMKII是一个可以在多种疾病模型中保护RGCs的关键因子。
为了研究CaMKII是否可以进一步保护视觉，我们利用兴奋性毒性模型来检测在RGCs中激活CaMKII是否可以保护视觉通路和视觉功能。我们发现，激活CaMKII可以保护大部分RGCs的轴突在视神经的完整性以及在大脑外侧膝状体核（LGN）和上丘（SC）两个重要区域的投射连接。PERG和PVEP的测试表明激活CaMKII可以保护RGCs和视觉上皮对视觉刺激的电生理反应。一系列行为测试表明激活CaMKII保护了小鼠的视觉敏锐度以及对深浅和危险的感知。
在分子机制方面，我们发现CREB是CaMKII下游介导RGCs保护作用的关键因子。RGCs中调节CREB激酶活性的关键位点的磷酸化水平，在损伤模型中呈现出了类似与CaMKII的变化。显性抑制的CREB突变体可以阻止激活CaMKII对RGC的保护作用；而持续激活的CREB的突变体具有显著保护RGCs的作用。
总体来说，这项研究表明CaMKII是一个调节RGCs生存的关键因子，很有希望在多种相关的疾病中保护RGCs和视觉功能。
来源：brainnews
原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI2ODEyOTE3OQ==&mid=2649601143&idx=4&sn=3f2bb3a9d64e674b456295fe91f11f70
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