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科学家逆转小鼠先天性失明

由西奈山伊坎医学院领导的一组科学家通过将视网膜中称为Müller胶质细胞的支持细胞转变为棒状光感受器,成功地逆转了小鼠的先天性失明。这项发现发表在《自然》杂志上,推动了针对年龄相关性黄斑变性和色素性视网膜炎等致盲疾病的再生疗法的努力。

科学家逆转小鼠先天性失明

感光细胞是眼后视网膜中的光敏细胞,在激活时会向大脑发出信号。

在包括小鼠和人类在内的哺乳动物中,感光细胞无法自行再生。像大多数神经元一样,一旦成熟,它们就不会分裂。

长期以来,研究人员一直在研究Müller胶质细胞(MGC)的再生潜力,因为在某些物种(例如斑马鱼)中,它们会因损伤而分裂,并可能转变为感光细胞和其他视网膜神经元。因此,斑马鱼可以在严重的视网膜损伤后恢复视力。

但是,在哺乳动物中,MGC不会自发地重新进入细胞周期以产生分化为视网膜神经元的干细胞或祖细胞群。

结果,在患有诸如黄斑变性或色素性视网膜炎之类的疾病杀死了视网膜细胞的患者中,疾病的进展通常是不可逆的。

西奈山伊坎医学院的Bo Chen博士及其同事推测,他们是否可以某种方式重新激活MGC并恢复视力。

“从实际的角度来看,如果您试图使视网膜再生以恢复人的视力,那么首先伤害视网膜以激活MGC会适得其反,” Chen博士说。

“我们想看看是否可以对MGC进行编程,使其成为活体小鼠中的棒状光感受器,而不必伤害其视网膜。”

研究人员分两步进行了基因转移,以将MGC重新编程为盲小鼠。

首先,他们激活了休眠的干细胞,成为活跃的干细胞。第二步涉及另一种基因转移,以帮助干细胞发育成杆状感光细胞。

经过两步的重新编程后,研究小组发现,新的棒状光感受器已经生成并整合到现有的视网膜结构中,而不是漂浮在周围并且无效。

研究作者认为这些新细胞与真实的杆状感光细胞之间没有区别。

这些细胞感应光,然后触发信息发送到视觉皮层(大脑)并恢复视觉通路的功能。

重新编程后的四到六周内,失明的小鼠能够感知光线并恢复视力。

虽然视力已恢复到一定程度,但研究人员无法衡量改善的程度,因此必须进行进一步的测试才能发现这一点。

陈博士说:“这项研究通过操纵我们自身的自我修复能力,为潜在治疗致盲疾病开辟了一条新途径。”

“这是为涉及自我修复而不是药物或侵入性程序的患者找到有希望的治疗方法的第一步。”

美国国立眼科研究所视网膜神经科学项目主任托马斯·格林威尔博士说:“这是科学家对MGC重新编程以使其成为哺乳动物视网膜中功能性棒状光感受器的第一份报告。”

杆使我们可以在弱光下观看,但它们也可能有助于保护视锥细胞感光器,这对于彩色视觉和高视敏度至关重要。圆锥体往往在后期的眼部疾病中死亡。如果视杆能够从眼内再生,这可能是一种治疗影响光感受器的眼部疾病的策略。”

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