?近日,中山大學(xué)中山眼科中心向孟清團(tuán)隊(duì)揭示了Foxn3是視網(wǎng)膜纖毛發(fā)生關(guān)鍵的抑制轉(zhuǎn)錄因子,視網(wǎng)膜特異性敲除Foxn3會(huì)導(dǎo)致非感光細(xì)胞中纖毛基因的異位表達(dá)及纖毛發(fā)生異常,進(jìn)而引發(fā)視覺功能障礙,為視網(wǎng)膜纖毛病的治療提供了潛在干預(yù)新靶點(diǎn)。相關(guān)成果發(fā)表于《PNAS》(美國科學(xué)院院刊)。
研究人員構(gòu)建了Foxn3視網(wǎng)膜特異性敲除鼠Foxn3CKO,發(fā)現(xiàn)其暗適應(yīng)視網(wǎng)膜電圖(ERG)的b波和振蕩電位顯著降低,提示內(nèi)層視網(wǎng)膜神經(jīng)元存在功能缺陷。免疫染色和scRNA-seq分析結(jié)果表明Foxn3缺失不僅引起纖毛基因異常表達(dá),更導(dǎo)致非感光神經(jīng)元發(fā)生病理性纖毛生成,但不影響視網(wǎng)膜細(xì)胞的命運(yùn)決定與分化。進(jìn)一步的ChIP、CUT&Tag和螢光素酶實(shí)驗(yàn)證實(shí)Foxn3可直接結(jié)合并抑制纖毛基因及其轉(zhuǎn)錄激活因子(如Foxj1和Rfx家族成員)的啟動(dòng)子。

?分析對(duì)照與Foxn3CKO小鼠視網(wǎng)膜的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組特征變化
本研究闡明了Foxn3通過作為纖毛基因的轉(zhuǎn)錄抑制因子,維持視網(wǎng)膜細(xì)胞纖毛分化的二元格局。Foxn3在出生后及成年視網(wǎng)膜中特異表達(dá)于非感光神經(jīng)元,通過雙重機(jī)制抑制纖毛發(fā)生:既直接抑制纖毛基因表達(dá),又通過抑制Rfx基因和Foxj1間接阻斷纖毛形成通路。Foxn3與Rfx轉(zhuǎn)錄因子可能還通過自身表達(dá)的自調(diào)控網(wǎng)絡(luò),精確平衡纖毛基因表達(dá)水平,確保感光細(xì)胞形成復(fù)雜的感覺纖毛,同時(shí)阻止非感光神經(jīng)元產(chǎn)生異常纖毛結(jié)構(gòu)。中山眼科中心的向孟清教授和肖冬長副研究員是該論文的共同通訊作者,劉淑婷副研究員和陳俊堯碩士研究生是該論文的共同第一作者。中山大學(xué)中山眼科中心、眼病防治全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東省眼科視覺科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為論文第一作者單位和通訊作者單位。