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视网膜上的裂口可能有助于修复视神经

视网膜上的裂口可能有助于修复视神经

01/14/2021

在小鼠组织和人体细胞的实验中,约翰·霍普金斯大学医学院的研究人员表示,他们发现,去除衬在眼球后部的一层膜可以提高因致盲疾病而受损的神经细胞的再生的成功率。这些发现旨在找到新的方法来逆转由青光眼和其他影响视神经(从眼睛到大脑的信息通道)的疾病引起的视力丧失。

“帮助因视神经疾病而失去视力的人恢复视力,这个想法几十年来一直被视为科幻小说。但在过去五年中,干细胞生物学已使该想法变得切实可行。”约翰·霍普金斯大学医学院威尔默眼科研究所眼科助理教授, 医学博士 Thomas V Johnson 表示。

此项研究发表在2021 年 1 月的干细胞报告 (Stem Cell Reports) 杂志上。

人眼有超过一百万个称为视网膜神经节细胞的小神经细胞,它们将来自眼球后部称为光感受器的光收集细胞的信号传递到大脑。视网膜神经节细胞发出长臂或轴突,与其他视网膜神经节细胞突起捆绑在一起,形成通向大脑的视神经。

当眼球受到高压时,就像青光眼那样,会损害并最终杀死视网膜神经节细胞。在其他病症中,炎症、血管阻塞或肿瘤均会杀死视网膜神经节细胞。视网膜神经节细胞一旦死亡,就不会再生。

Johnson 表示:“这就是为什么早期发现青光眼如此重要的原因。我们对如何治疗青光眼和帮助神经细胞免受损伤已了解很多,但是一旦这些细胞死亡,对人视力的损害就会变成永久性的。”

Johnson 是约翰·霍普金斯大学医学院威尔默眼科研究所的研究团队的成员,他一直在寻找各种方法,使科学家可以通过生长新细胞来修复或替换失去的视神经元。

在最新研究中,Johnson 及其团队在实验室培养皿中培养了小鼠视网膜,并跟踪了将源自人类胚胎干细胞的人视网膜神经节细胞添加到小鼠视网膜表面后发生的情况。他们发现,大多数移植的人类细胞无法整合入包含多层细胞的视网膜组织。

Johnson 表示:“移植细胞聚集在一起,而不是像在活体的视网膜上那样彼此分散开。”

但是,研究人员发现,少数移植的视网膜细胞能够均匀地定居在小鼠视网膜的某些区域。仔细观察会看到,移植细胞很好整合的区域与研究人员在小鼠视网膜上做切口以使其平置在培养皿中的位置一致。在这些切口处,一些移植细胞能够爬进视网膜,并整合到组织内的适当位置。

Johnson 表示:“这表明这些切口已经打破了某种屏障。如果我们能够找到方法去除这种屏障,可能会增加移植的成功率。”

事实证明,该屏障是被称为内界膜的一种视网膜的众所周知的解剖结构。它是由视网膜细胞产生的半透明结缔组织,用于将眼液与视网膜分开。

在使用一种酶将内界膜的结缔组织纤维松弛之后,研究人员将内界膜去除,并将移植的人类细胞应用于视网膜。他们发现,大多数移植的视网膜神经节细胞以更正常的模式生长,其整合程度也较高。相比具有完整膜的视网膜,移植的细胞还显示出与其余视网膜结构建立新神经连接的迹象。

Johnson 表示:“这些发现表明,改变内界膜可能是我们在受损视网膜中再生新细胞的必要步骤。”研究人员计划继续研究移植的视网膜神经节细胞的发育情况,以确定它们整合入视网膜后发挥作用所需的因素。

参与这项研究的其他研究人员包括约翰·霍普金斯大学医学院的 Kevin Zhang、Caitlyn Tuffy、Joseph Mertz、Sarah Quillen、Laurence Wechsler、Harry Quigley 和 Donald Zack。