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光能使盲人恢复视力并帮助治疗帕金森氏病患者的瘫痪吗

德国研究人员最近研究了刺激光敏蛋白对各种健康状况产生治疗效果的可能性。

光遗传学是一种通过基于光的刺激来管理大脑过程的技术。它通过光控蛋白(如channelrhodopsin-2)来实现其作用,该蛋白在与光子接触时就会激活。

Channelrhodopsin-2充当单细胞绿藻细胞膜的离子通道。它和其他类似蛋白质充当细胞的门控和网守的混合物-它们确定离子是否可以穿过该层。

在存在足够的光子的情况下,受光控制的离子通道将通向细胞的门解锁。离子通过开放通道,并被用于重要的细胞过程,例如光合作用。(相关:您的护肤常规可以使用月桂烯:研究表明其具有抗光老化特性。)

Ruch-University Bochum(RUB)研究人员Klaus Gerwert 表示:“ 可以使用光来使盲人看到或治疗帕金森氏症患者的躁动性麻痹是可行的。” 他曾担任该研究的作者。

Channelrhodopsin-2如何达到光遗传疗法所需的作用?

Gerwert,他的RUB同事以及柏林洪堡大学(HU)的同僚研究了光刺激下通道视紫红质2的功能。他们了解了很多有关其行动方式的知识。

通过发现生物物理马普研究员彼得·埃杰曼和在2003年的研究讨论的,通道蛋白-2是一种“ 直接光门控阳离子选择性膜通道 ”。它对直接暴露于光下作出反应,并确定阳离子(带正电荷的离子)是否可以进入细胞。

Channelrhodopsin-2是光遗传学的关键。研究人员认为,可以将这种受光控制的蛋白质附着到神经细胞上,从而使他们能够控制神经元。

一旦将channelrodopsin-2连接到神经元上,它就会通过向其照射光而被激活。光控蛋白打开细胞膜的离子通道。

通过开放的离子通道流入的阳离子将激活细胞内部的过程。

尽管专家知道离子通道会打开,但他们不知道channelrodopsin-2激活背后的细节。那阻止他们获取蛋白质达到特定作用。

“但是,对蛋白质中的分子反应及其产生的离子电导率的理解,对于优化蛋白质的潜在应用至关重要,”格沃特解释说。

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