高镁促进弱视患者恢复双眼视觉的机制研究：TRPM7的作用

在大脑发育的关键时期，异常的视觉体验可能会导致视觉功能缺陷，如弱视。目前的研究表明，高镁（Mg^2+）补充可以恢复成体视觉皮层的突触可塑性，促进成年弱视眼的视力恢复。但是，目前尚不清楚Mg^2+是否能够帮助成年弱视患者恢复双眼视觉，以及潜在的分子机制是什么。大脑科学与智能技术卓越中心、中国科学院的研究人员于2023年8月9日收到、2024年3月6日接受的一篇文章提供了研究这一现象的新见解。该研究已发表在《Neurosci. Bull.》上。

本研究首次展示了高Mg^2+能够从弱视中恢复双眼视觉功能。研究表明，TRPM7是高Mg^2+处理后视觉皮层可塑性恢复所必需的，这为未来针对弱视的研究和治疗提供了可能的临床应用。

研究背景

弱视是一种常见的视觉障碍，与发育期的依赖性可塑性密切相关。幼年期的单眼剥夺（MD）可以严重破坏初级视觉皮层（V1）的视觉优势（OD）分布，导致弱视眼的视力和双眼整合能力下降，而这种影响在关键期结束后就无法自发恢复。因此，对成人弱视患者而言，促进V1突触可塑性变得非常重要。此外，脑内Mg^2+对于神经回路功能和可塑性是必需的。在大鼠学习和记忆的研究中，已经证明脑内Mg^2+的增加能够通过增强短时突触促进和长时程增强（LTP）来加强认知功能。但是，目前尚不清楚V1中Mg^2+浓度的增加是否能够挽救因弱视引起的双眼功能障碍。因此，本研究旨在探索Mg^2+在恢复弱视成年患者双眼视觉方面的作用及其分子机制。

研究来源

本项研究由戴梦涵、李杰、郝相文、李娜、郑明芳、何淼和顾宇联合完成。他们来自复旦大学脑科学研究院。

研究细节

在野生型小鼠C57BL/6上进行的实验，探究了高Mg^2+对弱视小鼠的影响。通过行为测试，发现Mg^2+处理后的弱视小鼠表现出了更好的深度感知。这一效果可以通过敲除瞬变感受器电位melastatin-like 7（TRPM7）来压制。通过体外电生理学实验证明，在成年V1中敲低TRPM7表达可以预防高Mg^2+处理后视觉功能的恢复。

结论与意义

这项研究科学价值在于揭示了高Mg^2+可以恢复成年弱视患者双眼视觉功能，这一发现可能会引领未来弱视治疗的新方向。研究强调了TRPM7在高Mg^2+处理后视觉皮层可塑性恢复中的必要性，为其成为未来治疗弱视的潜在临床靶点提供了理论依据。

研究亮点

• 确认了高镁（Mg^2+）治疗能够恢复成年弱视小鼠的双眼视觉功能。
• 发现TRPM7是高Mg^2+治疗后视觉皮层可塑性恢复所必需的。

学术报告

本项研究不仅在基础研究领域内具有重要价值，也为临床治疗提供了新的思路。其对弱视成年患者的治疗和可塑性研究具有深远的影响。随着研究的深入，有望发现更多能够恢复双眼整合和视力的方法。