央廣網(wǎng)上海3月20日消息(記者吳善陽 通訊員孫國根)復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院眼科研究院院長、眼科主任盧奕教授與加州大學圣地亞哥分校張康教授團隊攜手,闡述在應用視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞重編程、再生療法用于治療嚴重眼部疾病研究方面取得重大進展,最新一期國際權威頂級期刊《新英格蘭醫(yī)學雜志》( 《NEJM雜志》 )刊發(fā)綜述,對該研究成果作了重點介紹。
視網(wǎng)膜對人類的視覺至關重要,目前導致全世界5000萬以上患者不可逆性眼盲癥的最主要病因就是視網(wǎng)膜神經(jīng)元的退化,因此,找到能延緩、甚至是逆轉(zhuǎn)退化進程的方法成為目前研究人員的攻堅目標。
盧奕介紹,非脊椎動物(如魚類),當其視網(wǎng)膜受損后,會啟動“去分化”和“細胞重編程”的過程,使穆勒細胞增殖并分化成多種不同類型的視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞,重塑視覺。哺乳動物視網(wǎng)膜含穆勒細胞、星形細胞和小膠質(zhì)細胞等三種膠質(zhì)細胞,其中穆勒細胞是最主要的膠質(zhì)細胞,不但對視網(wǎng)膜正常發(fā)育有決定性作用,而且能支持神經(jīng)元活動、調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)循環(huán)、維持細胞外環(huán)境平衡、調(diào)節(jié)視網(wǎng)膜血管通透性,視網(wǎng)膜默勒細胞代謝如出現(xiàn)障礙,將導致視功能喪失、神經(jīng)元細胞死亡、視網(wǎng)膜水腫等。但哺乳動物與魚類相比,再生能力幾乎為零。
張康研究團隊在對魚類再生能力的進一步研究發(fā)現(xiàn),欲讓穆勒細胞“去分化”和“神經(jīng)細胞重編程” 成為視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞,需要重新激活特定的基因。這一發(fā)現(xiàn)給研究人員帶來了新的啟示。研究發(fā)現(xiàn)斑馬魚的視網(wǎng)膜受損后,一種叫做Ascl1的轉(zhuǎn)錄因子在穆勒細胞中的表達水平會上調(diào),這對視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞的再生是必不可少的;但研究發(fā)現(xiàn)哺乳動物的視網(wǎng)膜受損后,該轉(zhuǎn)錄因子并不會表達。這關鍵因素是什么?于是,研究團隊通過基因工程的手段,讓小鼠的穆勒細胞表達水平得到了上調(diào),這樣,無論是體外實驗,還是體內(nèi)實驗,這種表達都使視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞得到了再生。但研究人員們很快發(fā)現(xiàn)好景不長,再生能力在小鼠出生后的第16天就消失了。此表明該表達并非是視網(wǎng)膜再生的唯一關鍵要素。為了克服這一障礙,研究人員雙管齊下,一方面利用遺傳改造的方法,提高穆勒細胞的表達,另一方面用表觀遺傳學方法在這些細胞中注射抑制劑,讓包括表達水平在內(nèi)的諸多轉(zhuǎn)錄因子能更好地促進下游基因的表達。結果表明,該方法使穆勒細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橐暰W(wǎng)膜神經(jīng)細胞的效率有了大幅提高,且分化出的神經(jīng)細胞可與現(xiàn)有神經(jīng)元形成良好“突觸”,并融入視網(wǎng)膜的神經(jīng)環(huán)路中,使新形成的神經(jīng)細胞已具備正常生理功能。
張康表示, 由于人類視網(wǎng)膜結構的獨特性,要想讓再生療法走到尋;颊呱磉叄有很長的路要走。但據(jù)了解,目前張康研究團隊已在靈長類動物模型中做了試驗,其安全性和效果很好,預計今年年底前將進入臨床試驗。
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