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研究人员使用单细胞RNA序列分析来解决角膜的愈合过程

角膜中神经细胞成分周围的绝缘具有独特的性质,对此知之甚少。但是,UConn医学院神经科学教授罗伊斯·莫汉(Royce Mohan)认为,他的实验室正处于探索更好理解的道路的边缘,这最终可能会导致保持视觉的进步。

了解更多关于角膜细胞环境的信息,包括围绕神经细胞轴突包裹的所谓神经胶质细胞,可能对手术和角膜移植后的愈合以及神经再生产生影响,不仅限于眼睛,而且可能身体的其他系统。

神经科学助理教授Paola Bargagna-Mohan在神经科学研究杂志上发表的一篇论文中,详细介绍了一种利用称为单细胞RNA序列分析的方法来表征角膜上皮细胞问题的方法来表征角膜上每个细胞的方法。康复过程。

该研究是与杰克逊基因医学实验室(JAX)的副教授兼单细胞生物学主任Paul Robson合作完成的,该实验室拥有进行此类研究的最先进设施。

“进入我们的行列会遇到挑战,”获得了《康宁研究卓越计划》奖的Bargagna-Mohan说。

“经过几次尝试,我们终于能够优化我们的实验方法,以发挥自己的优势。在这一关键时刻,我得到了来自UConn研究部副总裁的资金,以推动该项目,我感到非常兴奋。”

一种称为髓磷脂的材料可以使神经纤维的轴突绝缘,并增强神经元之间冲动的传递。但是自然使角膜成为例外。角膜中的髓磷脂会干扰光的传输。

因此,非髓鞘性角膜雪旺氏细胞,因其不产生髓磷脂而被恰当地称呼,适于维持角膜透明性,优化光线在视网膜上的聚焦,视网膜是我们视力的关键要素。

这类神经胶质细胞,通常称为雪旺氏细胞,以前从未被分离和表征过。”

Paola Bargagna-Mohan,康涅狄格大学神经科学研究首席作者兼助理教授

“因此,这是我们迈出的第一步,它是该领域向前迈出的重要一步,旨在修复外科手术后的角膜神经,并了解角膜疼痛。” Mohan Lab的单细胞RNA序列分析使我们能够接近这些细胞对它们进行前所未有的研究。

“在每个细胞中表达的所有基因都可以被鉴定,” Mohan说。“但是并不是所有的细胞都是平等的,即使在某种细胞类型内,细胞也永远不会平等。

因此,位于角膜外围的细胞可能与角膜中间的细胞有很大不同。通过表征它们,我们实际上可以解释该信息,以了解哪些基因在眼角相对于眼中的基因表达。”

莫汉(Mohan)担任视觉生物学和眼科研究的约翰·A(John A.)和弗洛伦斯·马特恩·所罗门(Florence Mattern Solomon)特命主席电池的功能不会干扰光的传输。

他正在美国国立眼科研究所申请助学金,以继续研究这些独特的细胞及其在神经修复和感觉功能中的作用。

当进行角膜移植时(如果有足够的供体角膜可用来满足需求,在世界范围内相对较普遍的程序会更加普遍),相关的风险之一是接受者不一定能完全恢复眼睛的感觉功能。角膜神经对异物的超敏反应是预防损伤的进化机制。

莫汉说:“如果您没有感觉功能,您可能会不慎触摸眼睛并伤害角膜,这对于刚进行角膜移植的人可能会非常痛苦。”他指出,通常可以保留供体角膜几天。

“我们很想知道雪旺氏细胞如何在现有的供体组织中存活。我们是否可以采取一些措施将其存活率提高到更高水平?还有手术完成后?”

对于那些接受激光辅助原位角膜磨镶术的人来说,感觉功能也是一个考虑因素。通常称为LASIK,这是一种视力矫正程序,其中角膜轴突被切断,雪旺氏细胞被损伤。

莫汉说:“它们还会产生一些副作用,例如烧灼感,坚韧不拔的感觉,以及导致其的确切分子机制以及如何帮助组织更好地愈合的确切分子机制。”

更好地了解雪旺氏细胞行为的另一个条件是干眼症。虽然临时干眼很常见,但对于某些人来说可能是一种慢性疾病,其中角膜神经感到不适。

莫汉说:“通过知道哪些基因必须被激活或者哪些基因已经变得发疯,需要发现治疗药物,”。“当角膜受伤时,雪旺氏细胞中存在的这些基因是做什么的?从那里,你问一个问题,你是否可以通过激活一个基因或抑制一些已经变坏的东西来支持神经损伤的愈合?”

对雪旺氏细胞基因及其编码的蛋白质的更好理解可能会导致局部脱落,例如通过抑制这些靶向蛋白质来支持伤口愈合。

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