这是一篇刚刚发表在2014年二月号的NEURON杂志的文章:

Tochitsky I, Polosukhina A, Degtyar VE, Gallerani N, Smith CM, Friedman A, Van Gelder RN, Trauner D, Kaufer D, and Kramer RH.

Restoring Visual Function to Blind Mice with a Photoswitch that Exploits Electrophysiological Remodeling of Retinal Ganglion Cells.

Neuron 81: 800-813, 2014.

作者声称这种K 离子通道的光敏感调控分子DENAQ可以使视觉退化的老鼠恢复视觉功能!!!在2012年Kramer组已经发表了一篇DENAQ的前身AAQ可使视网膜神经节细胞感光.短短2年,一个衍生物又可以发一篇Neuron,是很不容易的.

于是在这周周一的系文献报告会上,我们实验室的师妹就选择了这篇文章进行评讲,系里面研究视觉的PI都来了,大家一开始都毕恭毕敬的打算以学习的态度好好学习一下这篇研究工作.可是......后面会说,读完之后,大家都很郁闷......为何郁闷呢,让我一一道来.

一开始在引言部分文章中也提到了第一代AAQ分子的几个缺点.第一AAQ是对紫外线UV敏感的,可是我们知道人的可见色谱不包括UV,而且晶状体会吸收掉大部分UV光线.第二点就是AAQ分子降解的非常快,24小时就需要重新往眼球里注射AAQ分子,这在临床上显然是不现实的,每天往眼球里打针!谁会愿意啊!第三点就是AAQ的降解产物里有reactive acrylamide moiety 丙烯酰胺,长期大量的眼内积累可能会有损害.那么我们来看看2014年的DENAQ有没有多大的进步.首先,UV也可以吸收可见光中的蓝光绿光,所以有进步. 第二,DENAQ在视网膜细胞中可存留长达1周,这也是优于AAQ分子的.第三,DENAQ没有降解产物堆积,这也是进步.

但是这篇文章本身,还是存在很多大大小小的问题,由于这些问题的存在,让我对这片文章的可信性产生了疑问.

首先来看第一张图,乍一看视乎是有很好的光反应,但是请看时间轴,一段给光时间是15秒!这也太长了吧,要知道如果要有时间分辨率,光频率起码需要达到10Hz-30Hz,但是这0.06Hz的给光频率........这完全不可能看清楚任何东西.打个比方,即使它是正常的,那么也就只能分辨出现在是白天而不是黑夜,但是没有可能看清楚任何东西的.再仔细看,如果拉长这张图,可以看到它的峰值持续时间可能有1s,也就是说如果闪光频率是1Hz,那么细胞是持续激活.

接下来看fig2A,在这张图里与其他几种可用于治疗失明的手段比较了感光阈值,看起来貌似DENAQ的阈值要低很多,但是这张图的ChR2和NpHR的数据并不是由他们实验室重复试验计算得出的,而是直接引用的其他人的文章的数据.而且实验条件有相当大的不同.首先激发光的波长就不一样,就是Kramer实验室自己的AAQ分子所用的激发光是UV光,而DENAQ使用的是可见光.众所周知,不同光强的光子所带能量也不一样,所以根本就没有可比性. 其次,DENAQ, AAQ 以及ChR2的数据是来自于ganglion cell,但是我不明白为什么作者选取NpHR时选择的这篇文献2010 Science数据是来自于NpHR表达于视锥细胞. 因此实验对象也不同.

打个不是很恰当的比方,也是在我回复的其中一条评论中提到的.

小白用牙签戳了小水獭,小水獭跳起来了. 小明用木棒戳了非洲象,非洲象没反应.

得出结论,小白力气比小明大,戳得厉害.这对么?

这在撰写科技论文中是失当的.要么他们重新在相同条件下重新实验得出相对结果,所谓的同条件对照试验. 要么不可以放在图表中,只可以在文字中引用.如此失误,竟然逃过了Neuron的编辑的审核,不免有点 ......呵呵.......

一般来说在neuron发表的文章,起码要对机制做一定的探讨.很少见如同本文只给出结果,而没有任何一张图表涉及到机理.然后在接下的结果中,作者比较了在正常老鼠眼中注射DENAQ与感光细胞(视杆细胞和视锥细胞)退化的老鼠眼中注射的效果.令人惊奇的是,如果是正常的视网膜,DENAQ不会导致任何感光反应的变化.如果感光细胞的形态结构完整即使感光功能丧失,也就是在特殊的使正常光反应链失活的triple knockout视网膜中,DENAQ也没有任何功能.只有在感光细胞完全退化,消失不见之后,DENAQ的注射才导致视网膜有光反应.如果他们的实验结果是正确的,当然这也是一个非常有意思的现象,就是说感光细胞的退化,对整个视网膜的结构与功能可能都有影响.也许是glia cell参与,也许是inflammation response, 也许下级神经元 比如双极细胞和神经节细胞有一些功能上的变化,其实还是很有意思的.很可惜作者也没有探讨这方面的原理.

接下来是行为学实验,我乍一看是一个圆场地,还以为是水迷宫water maze.可是图示中写道这是旷场实验 open field.那么这个行为就非常诡异了.作为一种胆小的动物,老鼠是喜欢在边缘活动的,靠近墙壁寻求一种安全感,可是在文中,他们的老鼠全部选择在旷场中央活动.这不是太奇怪了么,这不科学啊?

最后,通篇文章也没有任何数据涉及DENAQ所感染的细胞类型,起码应该有一个形态学的图,将DENAQ连接上荧光分子,来看DENAQ的靶细胞是什么,单单是神经节细胞ganglion cell? 还是Amacrine cell? 因为在2012年发表的AAQ分子是进入Amacrine cell. 但是Ganglion cell 从功能上来说有不同的光反应特性,有些是给光激活(ON细胞),有些是暗激活(OFF细胞).但是从这篇文章来看,他们所有的细胞反应都是给光激活的ON反应. 如果他们的结果正确,这也实际上说明DENAQ不会有任何视觉功能,因为一给光,所有细胞都会被激活,那么投射到大脑以后,大脑如何区别这是光信号还是暗信号呢?所以这是本文另一个自相矛盾的地方.除非他们给出实验证据证明DENAQ只进入ON细胞.

全文分析完,大家都对这篇文章能发在neuron上感到深深的质疑.而且从他们的实验结果,也不能得出题目那么激动人心的结论,使失明老鼠视觉功能恢复.

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