研究背景与科学问题 - 线粒体质子动力势是真核细胞能量产生和细胞存活调控的核心枢纽，其失调与神经退行性疾病、代谢紊乱、癌症及衰老等多种病理状况有关，但恢复其平衡的治疗策略有限[2] 技术突破与创新 - 研究团队开发了一种工程化改造的光遗传学、线粒体靶向质子泵视紫红质（PPR）——mt-EcGAPR，其可通过环境光为线粒体供能[3] - 光驱动质子泵视紫红质（PPR）能利用光能产生质子动力势，但将其高效递送至哺乳动物线粒体内膜且不损害功能是一项重大挑战[6][7] - 该研究设计的mt-EcGAPR能高效产生用于ATP合成的质子梯度，同时在应激期间减少活性氧（ROS）生成并降低DNA双链断裂（DSB）的发生[7] 临床前研究结果 - 在高眼压性青光眼小鼠模型中，环境光激活mt-EcGAPR显著增加了ATP生成，抑制了活性氧积累，并保护视网膜神经节细胞（RGC）免受退化[8] - 从机制上，mt-EcGAPR通过抑制内质网（ER）应激-ATF6-GSDMD介导的细胞焦亡来保护视网膜结构和功能，最终改善了青光眼小鼠的视力[8] 应用前景与意义 - 该研究确立了mt-EcGAPR作为治疗青光眼以及其他线粒体功能障碍和生物能量代谢受损相关神经退行性疾病的有前景的治疗策略[10]