中国科学院脑智卓越中心发现脊椎动物视网膜方向选择性无长突细胞新亚型-j9九游会登录入口

2024月2月16日，《plosbiology》在线发表了题为《》的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）何杰研究组完成。该研究在斑马鱼视网膜中发现了两群参与视觉方向选择性的gaba能/胆碱能无长突神经元亚型。

在脊椎动物中，方向选择性起源于视网膜星形无长突细胞（starburst amacrine cells, sacs）与方向选择性视网膜神经节细胞（direction-selective retinal ganglion cells, dsrgc）构成的神经环路。小鼠sac的研究发现，它是一类gaba能/胆碱能双神经递质无长突细胞，特异表达sox2。但至今关于其他脊椎动物视网膜gaba能/胆碱能双神经递质无长突细胞的类型多样性仍然知之甚少。

有趣的是，该研究发现，不同于小鼠视网膜，斑马鱼视网膜具有两类gaba能/胆碱能双神经递质的无长突亚型，分别被sox2和bhlhe22标记。其中sox2 型较类似于小鼠视网膜sacs，而bhlhe22 型则标记了一类全新的gaba能/胆碱能双神经递质无长突细胞。

bhlhe22 无长突细胞亚型呈现独特的结构特性。它虽然拥有on和off亚型，皆为正置（胞体位于视网膜内核层）的无长突细胞。这与on和off sox2 无长突细胞分别为倒置（胞体位于视神经节细胞层）和正置的解剖学特征具有明显差异。还有，与sox2 型不同，bhlhe22 型树突几乎没有二级分支，且投射面积显著大于sox2 型。对两类无长突细胞命运决定机制的研究发现，必须同时敲低基因bhlhe22和bhlhe23，才能够完全去除bhlhe22 型；而敲低sox2单个基因，即能完全去除sox2 型。双光子在体钙成像和视动反应行为学进一步发现：两类无长突细胞具备方向选择性特征。有趣的是，这两类无长突细胞亚型对不同大小物体的反应能力上呈现出不同特征。该研究为探索脊椎动物视网膜方向选择性的细胞基础及其进化过程提供了新的认识。

中国科学院脑智卓越中心何杰研究员为该论文通讯作者，论文由脑智卓越中心博士生李艳完成。脑智卓越中心博士生喻曙光、实验师贾新玲和仇小莹对该研究做出了贡献。中国科学院智卓越中心分子细胞技术平台予以本项目有力支持。该研究获得了科技部国家重点研发计划、科技部2030重大项目、国家自然科学基金委员会面上项目、中国科学院战略性先导科技专项和上海市科技重大专项的资助。

图示：a,c为斑马鱼视网膜sox2 型和bhlhe22 型gaba能/胆碱能双神经递质无长突细胞形态学和解剖学特征示意图。b,d为小鼠视网膜星形无长突细胞（sac）的形态学和解剖学特征示意图。