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光遗传学工具多种多样 应用范围不断扩展

2025-08-11 17:33      责任编辑:王昭    来源:www.newsijie.com    点击:
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光遗传学工具多种多样 应用范围不断扩展

  光遗传学工具是一种结合了光学、遗传学的新型细胞生物学工具。光遗传学是神经科学的一个前沿分支,通过引入光激活通道(光敏感蛋白基因)到特定的神经元群体,其能够精确地对神经元进行非侵入性光学控制。

  光遗传学工具多种多样,目前主要分为视紫红质、蓝光受体(BLRs)及光敏剂三类。视紫红质分为I类(微生物型)、II类(动物型)视紫红质,其中I类视紫红质又分为光敏通道蛋白、酶视紫红质、光驱动的离子泵等;蓝光受体可以分为光-氧-电压域(LOV)、蓝光传感器利用FAD域(BLUF)及隐花色素(CRYs);光敏剂多源于拟南芥向光素2的绿色荧光蛋白或者LOV2区域。

  根据新思界产业研究中心发布的《2025-2030年中国光遗传学工具行业应用市场需求及开拓机会研究报告》显示,光遗传学工具具有时空特异性、远程无痕、可调节性等特点,是细胞信号转导中重要的调控元件,在生物基础研究、人工改造信号通路、运动调控、生命医学、食品生产等领域具有广阔应用空间。在生命医学领域,光遗传学工具可用于糖尿病、肿瘤、心血管疾病、视网膜疾病、肠道疾病等治疗中。

  现有光遗传学工具存在一定应用局限,如光控模块大、组织穿透性差、脱靶效应、存在光学毒性等。近年来,随着国内外研究不断深入,越来越多的新型光遗传学工具被研发出来,如以色列魏兹曼科学研究所开发的脊椎动物靶向增强型蚊源同源蛋白(eOPN3)、华东师范大学团队研发的REDLIP系统及NETMAP系统。

  近年来,在健达九州(北京)生物科技有限公司、中眸医疗科技(武汉)有限公司等企业布局下,光遗传学工具产业化进程也不断推进。如中眸医疗自主研发的光敏感通道蛋白VR1.0在灵敏度、长效稳定性、安全性等方面优于现有光遗传学工具,以VR1.0蛋白为核心的ZM-02获得了FDA授予的孤儿药资格认定,2025年7月,中眸医疗获得新一轮数千万元的融资,融资将用于推进ZM-02的全球多中心临床试验,并加速后续研发管线的开发进程。

  新思界行业分析人士表示,近年来,我国在光遗传学技术研发、工具开发和扩展、市场应用、产业化等方面取得了显著进展,光遗传学技术逐渐从跟跑转向并跑甚至领跑。光遗传学工具多种多样,但在实际临床应用中,目前光遗传学工具仍存在很大局限性,未来光遗传学工具仍需持续优化,以扩展光遗传学应用范围。

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