纳米线人工光感受器等视觉假体为视网膜疾病提供了功能修复的可能。然而，视觉假体并不能逆转视网膜神经元的凋亡进程。复旦大学脑科学研究院/脑功能与脑疾病全国重点实验室张嘉漪/颜彪团队与郑州大学第一附属医院康建胜教授团队合作开发了一种新型的定位于线粒体内膜的光动力蛋白mt-EcGAPR，环境光进入青光眼实验模型小鼠眼球后,激活该蛋白并促进线粒体功能，从而缓解视网膜神经节细胞的丧失和视功能的损伤。该研究成果以“Ambient light alleviates retinal neurodegeneration in mice by powering mitochondria via the engineered optoenergetic rhodopsin”（利用工程化光遗传蛋白驱动线粒体以缓解视网膜神经变性）为题，于2025年10月30日在线发表于Signal Transduction and Targeted Therapy期刊上。
该研究发现，光激活mt-EcGAPR可促使质子从线粒体基质向膜间隙转移，辅助建立质子浓度梯度，维持线粒体膜电位稳定，从而促进线粒体功能的维持。值得注意的是，mt-EcGAPR的反转电位限制了其在线粒体膜电位异常升高时的活性，这一特性显著提升了其光激活过程中的安全性。
研究团队将mt-EcGAPR应用于前房注射硅油诱导的高眼压青光眼小鼠模型上，结合多种实验方法，发现光激活mt-EcGAPR可显著减少小鼠造模眼视网膜内活性氧的累积，并提高ATP的生成。对机制的进一步探索发现，光激活mt-EcGAPR可能通过降低内质网应激，抑制ATF6通路，并可能由此抑制了细胞焦亡的发生，从而缓解了由青光眼导致的视网膜神经节细胞的进行性丧失以及视功能的损伤。此外，研究团队还发现，即使是较弱的环境光也可有效激活mt-EcGAPR，提供对视网膜神经节细胞的保护作用。综上所述，这种基于光激活mt-EcGAPR 的非侵入性治疗方式为青光眼及其他与线粒体功能障碍相关的视网膜疾病提供了一条新的治疗思路。
郑州大学第一附属医院康建胜、复旦大学脑科学研究院张嘉漪为该论文的共同通讯作者，杨润舟、脑科学研究院毕业博士生、现斯坦福大学博士后王依婷为论文的共同第一作者，颜彪副研究员为论文的共同作者。该研究得到了国家自然科学基金委杰出青年基金项目、卓越群体项目、科技创新2030“脑科学与类脑研究”项目、科学探索奖、尚思研究院以及上海市科委基础研究特区项目的支持。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41392-025-02450-1
