科學家首次解析人類與恒河猴視網膜衰老分子圖譜

近日，中國科學技術大學薛天課題組與北京師范大學、中科院生物物理研究所科學家合作，在國際上首次“畫出”人類與非人靈長類恒河猴視網膜衰老分子圖譜，發現人視網膜在衰老過程中的細胞組成改變及關鍵分子特征。成果在線發表于《國家科學評論》，為延緩視網膜衰老提供潛在干預靶標，為有效預防和治療年齡相關性視網膜疾病提供全新思路。

視覺是人和動物最重要的感知覺，至少有80%的外界信息經由視覺系統接收、處理和感知。光線作用于視網膜中的感光細胞，這些細胞將光信號轉換為電信號，經過多級神經元傳遞，最后視覺信號通過視神經傳輸到大腦中，使得人和動物能夠感知外界物體的大小、明暗、顏色、動靜。然而，隨著年齡增長，視網膜功能會逐漸退化。因此，了解視網膜衰老進程中細胞組成及其內在基因調控網絡變化，對治療和預防年齡性相關視網膜疾病有著不可忽視的推動作用。

中國科大聯合團隊共收集119520 個不同年齡段的人和恒河猴視網膜單細胞轉錄組數據。通過比較人和恒河猴視網膜細胞組成和區域性分子差異，研究人員發現原來界內認為同質化的視桿細胞，實際上可以分為兩類MYO9A 陽性和陰性細胞，這兩種細胞在人和恒河猴中組成比例有很大差異；對黃斑區和外周區視網膜進行對比，發現穆勒膠質細胞與視椎細胞在黃斑區和外周區存在明顯的基因表達差異。

為了研究人類和恒河猴視網膜衰老過程中分子演變進程，研究人員對視網膜黃斑區和外周區的數據進行擬合，計算出兩個區域的衰老曲線。結果顯示，黃斑區衰老程度高于外周區，這與外周區穆勒膠質細胞高表達具有神經保護作用功能的基因相吻合；視桿細胞在衰老過程中損傷明顯，特別是MYO9A基因陰性的視桿細胞在衰老過程中更容易減少數量。研究人員還發現黃斑區特異富集的基因在衰老過程中表達量會顯著下降，外周區富集基因卻無明顯下降現象。最后，研究人員根據兩個物種的視網膜基因表達譜，構建55 種視網膜疾病易感基因的表達圖譜，發現了這些基因表達的區域和細胞類型特異性。