元素百科介绍视网膜神经细胞再生疗法或可治疗严重眼病。复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科研究院院长陆毅教授与加州大学圣地亚哥分校张康教授团队合作,阐述了视网膜神经细胞重编程和再生疗法治疗严重眼病的重大进展。最新一期国际权威顶级期刊《新英格兰医学杂志》(NEJM杂志)发表综述,重点介绍了研究成果。

视网膜对人类的视觉至关重要。目前,世界上5000多万患者不可逆性眼盲的主要原因是视网膜神经元的退化。因此,找到延缓甚至逆转退化过程的方法已成为研究人员的关键目标。
陆毅介绍,非脊椎动物(如鱼)在视网膜受损时,将开始“去分化”和“细胞重编程”的过程,使穆勒细胞增殖并分化为各种不同类型的视网膜神经细胞,重塑视觉。哺乳动物视网膜含有三种胶质细胞,如穆勒细胞、星形细胞和小胶质细胞。其中,穆勒细胞是最重要的胶质细胞,不仅对视网膜的正常发育起着决定性的作用,还能支持神经元活动,调节神经递质循环,维持细胞外环境平衡,调节视网膜血管渗透性,如果视网膜默勒细胞代谢紊乱,会导致视功能丧失、神经元细胞死亡、视网膜水肿等。但与鱼类相比,哺乳动物的再生能力几乎为零。
在对鱼类再生能力的进一步研究中,张康的研究团队发现,他们希望穆勒细胞“去分化”和“神经细胞重编程” 需要重新激活特定的基因才能成为视网膜神经细胞。这一发现给研究人员带来了新的启示。研究发现,斑马鱼的视网膜受损后,穆勒细胞中一种叫做Ascl1的转录因子的表达水平会提高,这对视网膜神经细胞的再生至关重要;但研究发现,哺乳动物的视网膜受损后,转录因子无法表达。这个关键因素是什么?因此,研究团队通过基因工程提高了小鼠穆勒细胞的表达水平。这样,视网膜神经细胞在体外实验和体内实验中都可以再生。但研究人员很快发现,好景不长,小鼠出生后第16天再生能力就消失了。这表明这种表达并不是视网膜再生的唯一关键因素。为了克服这一障碍,研究人员一方面利用遗传转化来改善穆勒细胞的表达,另一方面利用表观遗传学方法在这些细胞中注射抑制剂,使许多转录因素,包括表达水平,能够更好地促进下游基因的表达。结果表明,这种方法大大提高了穆勒细胞转化为视网膜神经细胞的效率,分化的神经细胞可以与现有神经元形成良好的“突触”,并融入视网膜神经环路,使新形成的神经细胞具有正常的生理功能。
张康表示, 由于人类视网膜结构的独特性,再生疗法还有很长的路要走。然而,据了解,张康的研究团队已经在灵长类动物模型中进行了测试,其安全性和效果都很好,预计将在今年年底前进行临床试验。

