PNAS |中國臺灣大學在視網膜神經領域取得重大進展

2021-02-21 iNature

2018年6月29日,中國臺灣大學生命科學學院聯手臺灣大學醫學院和工學院生物醫學工程研究所在PNAS上發表題為「External light activates hair follicle stem cells through eyes via an ipRGC–SCN–sympathetic neural pathway」的文章,該文章證明動物眼睛的光刺激導致毛囊幹細胞的快速激活,具有突出的毛髮再生,即外部光可以通過ipRGC-SCN自主神經系統電路直接調節組織幹細胞。

光敏性視網膜神經節細胞(ipRGCs)本質上表現出幾個重要功能,包括晝夜照片夾帶,瞳孔光反射,警覺性和趨光性。ipRGCs是否調節其他生理活動是未知的。我們證明外部光刺激可以通過ipRGC-視交叉上核 - 交感神經迴路和眼睛來激活毛囊幹細胞。在通過光刺激ipRGC後,立即激活全身性交感神經活動。在皮膚中,去甲腎上腺素的局部釋放激活毛囊幹細胞。該神經迴路使得外周組織與外部環境之間能夠迅速通信。由於交感神經活動的系統性激活,該電路還可以允許及時響應其他器官中的外部光。它還突出了ipRGC在調節自主神經活動中的功能。

 

外部光模式的改變可以通過緩慢夾帶視交叉上核(SCN)中央時鐘來改變外周組織中的細胞活性。目前尚不清楚其他光敏感組織中的細胞是否能夠對外部光線的變化做出快速反應。在這裡,我們證明動物眼睛的光刺激導致毛囊幹細胞的快速激活,具有突出的毛髮再生。機械地,光信號由M1型本徵光敏視網膜神經節細胞(ipRGC)解釋,其通過黑視蛋白向SCN發信號。隨後,立即激活傳出交感神經。增加去甲腎上腺素在皮膚中的釋放促進刺蝟蛋白信號激活毛囊幹細胞。因此,外部光可以通過ipRGC-SCN自主神經系統電路直接調節組織幹細胞。由於交感神經的激活不限於皮膚,該電路還可以促進對其他穩態組織中的外部光的快速適應性反應。

 

原文連結:

http://www.pnas.org/content/early/2018/06/28/1719548115

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