眼睛的慰藉

细胞移植修复受损视网膜的进展

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数百万个位于人类视网膜中的感光细胞收集光线并将信号传递到大脑。当这些收集光线的细胞死亡时,它们会带走人的视力。希望逆转失明的医学研究人员已将目光转向干细胞,最近的实验表明,这些细胞可以替代黄斑变性中丢失的感光细胞。

黄斑变性是导致失明的最常见形式,影响着 65 岁以上美国人的 10%。它首先攻击一种称为视网膜色素上皮 (RPE) 的保护层,该保护层将营养物质输送到感光细胞,对其生存至关重要。移植新鲜的 RPE 组织可以拯救垂死的感光细胞。但考虑到治疗数百万表现出早期黄斑变性迹象的美国人所需的大量组织,这种方法是不可行的。

马萨诸塞州伍斯特市生物技术公司 Advanced Cell Technology 的科学家们已经生成了更丰富的 RPE 细胞来源。2004 年,他们设计出一种方法,诱导胚胎干细胞转化为可移植的 RPE 组织。在后续实验中,他们将转化后的细胞注射到 RPE 细胞中存在感光细胞杀伤性基因缺陷的大鼠眼睛中。正如研究人员在 2006 年 9 月的《克隆与干细胞》杂志中报道的那样,几周后,当疾病的影响通常会显现时,接受治疗的大鼠跟踪旋转圆柱体上的条纹的能力是未接受治疗的大鼠的两倍。他们的视力虽然有所改善,但仍远低于正常水平。


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但是,治疗患有晚期黄斑变性或其他感光细胞疾病的患者最终将需要修复感光细胞本身。去年 11 月,伦敦大学学院和其他机构的研究人员宣布,他们从处于不同发育阶段的小鼠视网膜中提取了细胞,并成功地将其移植到失明小鼠体内。他们发现,来自健康新生小鼠的未成熟感光细胞,而不是胚胎或成年小鼠细胞,迁移到了视网膜的正确区域,并继续发育成成熟的感光细胞。接受这些细胞移植的瞳孔也比未接受移植的瞳孔对光更敏感。

这些发现表明了移植细胞的发育阶段——例如,华盛顿大学研究视网膜发育的 Thomas Reh 认为,感光细胞需要比干细胞相对更成熟。然而,与小鼠细胞相当的人类细胞必须从胎儿视网膜中分离出来,这就带来了寻找未成熟细胞来源的常见问题。成体干细胞和角膜干细胞是生成未成熟感光细胞的另外两种可能的来源。

在他的实验室中,Reh 诱导人类胚胎干细胞转化为视网膜干细胞,目前约有 6% 的干细胞随后转化为感光细胞。加利福尼亚州拉霍亚市伯 Burnham 医学研究所的干细胞研究员 Evan Snyder 认为,这个产量听起来可能很小,但低百分比不一定令人沮丧。通过研究是什么促使这 6% 的细胞走向它们作为感光细胞的命运,研究人员可能会弄清楚如何生成更多数量的可移植细胞。他们也可能会想出一种方法,从混合群体中选择正确的细胞;密歇根大学安娜堡分校的眼科研究员 Anand Swaroop 正在研究一种方法,通过关注细胞表面存在的蛋白质来识别和剔除感光细胞。

在生成细胞来源并克服了与移植干细胞相关的安全问题后,研究人员仍然面临着可能最大的挑战:证明移植的感光细胞与最终连接到视神经的其他神经元连接起来。每个感光细胞都必须建立数百个关键连接。“仅仅因为你有正确的细胞类型并不意味着你有正确的电路,”Snyder 说。从小鼠视网膜移植的未成熟感光细胞显示出活性,但 Swaroop 警告说,行为测试必须确定感光细胞正在被修复。部分连接可能会产生在小鼠瞳孔中观察到的活动,但真正的视力改善取决于动物对颜色和其他视觉线索的反应能力。毕竟,眼见为实。

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