The loss of photoreceptors in individuals with retinal degenerative diseases leads to partial or complete blindness. Optogenetic therapy is a promising approach for restoring vision to the blind. Multiple strategies have been employed by targeting genetically encoded light sensors, particularly channelrhodopsins, to surviving retinal neurons in animal models. In particular, the strategy of targeting retinal bipolar cells has commonly been expected to result in better vision than ubiquitous expression in retinal ganglion cells. However, a direct comparison of the channelrhodopsin-restored vision between these two strategies has not been performed. Here, we compared the restored visual functions achieved by adeno-associated virus (AAV)-mediated expression of a channelrhodopsin in ON-type bipolar cells and retinal ganglion cells driven by an improved mGluR6 promoter and a CAG promoter, respectively, in a blind mouse model by performing electrophysiological recordings and behavioral assessments. Unexpectedly, the efficacy of the restored vision based on light sensitivity and visual acuity was much higher following ubiquitous retinal ganglion cell expression than that of the strategy targeting ON-type bipolar cells. Our study suggests that, at least based on currently available gene delivery techniques, the expression of genetically encoded light sensors in retinal ganglion cells is likely a practical and advantageous strategy for optogenetic vision restoration.

患有视网膜变性疾病的个体中感光细胞的丧失导致部分或完全失明。光遗传疗法是恢复盲人视力的一种有前途的方法。通过将遗传编码的光传感器，特别是通道视紫红质靶向动物模型中存活的视网膜神经元，已经采取了多种策略。特别是，与视网膜神经节细胞中的普遍表达相比，通常预期靶向视网膜双极细胞的策略可导致更好的视力。但是，尚未对这两种策略之间的视紫红质恢复视力进行直接比较。这里，我们比较了在盲小鼠模型中，腺相关病毒（AAV）介导的通道型视紫红质在ON型双极细胞和视网膜神经节细胞中分别由改良的mGluR6启动子和CAG启动子驱动而实现的恢复的视觉功能。进行电生理记录和行为评估。出乎意料的是，在普遍存在的视网膜神经节细胞表达后，基于光敏性和视敏度的恢复视力的功效要比针对ON型双极细胞的策略的功效高得多。我们的研究表明，至少基于当前可用的基因传递技术，视网膜神经节细胞中遗传编码的光传感器的表达可能是光遗传学视力恢复的一种实用且有利的策略。通过执行电生理记录和行为评估，分别在盲小鼠模型中。出乎意料的是，在普遍存在的视网膜神经节细胞表达后，基于光敏性和视敏度的恢复视力的功效要比针对ON型双极细胞的策略的功效高得多。我们的研究表明，至少基于当前可用的基因传递技术，视网膜神经节细胞中遗传编码的光传感器的表达可能是光遗传学视力恢复的一种实用且有利的策略。通过执行电生理记录和行为评估，分别在盲小鼠模型中。出乎意料的是，在普遍存在的视网膜神经节细胞表达后，基于光敏性和视敏度的恢复视力的功效要比针对ON型双极细胞的策略的功效高得多。我们的研究表明，至少基于当前可用的基因传递技术，视网膜神经节细胞中遗传编码的光传感器的表达可能是光遗传学视力恢复的一种实用且有利的策略。普遍存在的视网膜神经节细胞表达后，基于光敏性和视敏度的恢复视力的功效要比针对ON型双极细胞的策略高得多。我们的研究表明，至少基于当前可用的基因传递技术，视网膜神经节细胞中遗传编码的光传感器的表达可能是光遗传学视力恢复的一种实用且有利的策略。普遍存在的视网膜神经节细胞表达后，基于光敏性和视敏度的恢复视力的功效要比靶向ON型双极细胞的策略高得多。我们的研究表明，至少基于当前可用的基因传递技术，视网膜神经节细胞中遗传编码的光传感器的表达可能是光遗传学视力恢复的一种实用且有利的策略。