Ambient light alleviates retinal neurodegeneration in mice by powering mitochondria via the engineered optoenergetic rhodopsin
Notice bibliographique
Résumé
The mitochondrial proton motive force (pmf) is a critical driver of cellular energy production and influences various cellular processes. Dysregulation of pmf is implicated in a range of diseases, including neurodegenerative diseases, mitochondrial diseases, cancer and aging-related pathologies. Currently, an efficient strategy to rescue ATP production and mitigate reactive oxygen species (ROS) generation under conditions of energy deprivation is lacking. Here, we engineered a light-sensitive, mitochondria-targeting proton-pumping rhodopsin (PPR), mt-EcGAPR, capable of generating an efficient pmf for ATP synthesis while simultaneously mitigating reactive oxygen species (ROS) generation during stress and decreasing DNA double-strand breaks (DSBs). Owing to its transparency to visible light, eye is the ideal candidate for the noninvasive application of mt-EcGAPR in the treatment of mitochondria-related retinal degenerative diseases. Using a silicone oil-induced ocular hypertension glaucoma mouse model, we demonstrate that ambient light activation of mt-EcGAPR significantly increased ATP production, suppressed ROS accumulation, and protected retinal ganglion cells (RGCs) from degeneration. Mechanistically, mt-EcGAPR inhibited endoplasmic reticulum (ER) stress-ATF6-gasdermin D (GSDMD)-mediated pyroptosis, thereby preserving retinal structure and function. This intervention ultimately led to improved visual acuity in glaucomatous eyes of mice. Collectively, our findings establish mt-EcGAPR as a promising therapeutic strategy for glaucoma and potentially other neurodegenerative diseases associated with mitochondrial dysfunction and impaired bioenergetics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».