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技術(shù)文章

iPS來源的人感光細(xì)胞移植后成功整合到視網(wǎng)膜，并恢復(fù)小鼠感光能力
眼睛是心靈的窗戶，但遺憾的是，并不是每個人都能擁有一雙明亮的瞳眸，在盲人患者的視野中，世界并不是五彩繽紛的，黑色或虛無是他們眼前的全部。
研究顯示，人的大腦主要通過視覺、聽覺、嗅覺、觸覺和味覺5種感官接受外部信息，其中至少有80%以上的外界信息是通過視覺獲取。因此，失去視覺對人來說是一件十分糟糕和可怕的事情，它不僅給失明者帶來諸多生活上的不便，還會沉重打擊失明者的精神信念。
長期以來，**失明極其困難，臨床上一直缺乏**失明的有效方法。而移植感光細(xì)胞（photoreceptor cells）是一種很有前景的**手段，將來有望幫助患有致盲**的人恢復(fù)視力。
近日，德國德累斯頓大學(xué)的研究人員在 Journal of Clinical Investigation 期刊發(fā)表了題為：Transplanted human cones incorporate into the retina and function in a murine cone degeneration model 的研究論文。
研究團隊在體外培養(yǎng)產(chǎn)生了大量基于 iPS 的人類感光細(xì)胞，然后移植到小鼠視網(wǎng)膜，實驗結(jié)果顯示，這些人類感光細(xì)胞能夠大量整合到已退化的小鼠視網(wǎng)膜中，并使視力受損的小鼠重新感知光線。
領(lǐng)導(dǎo)這項研究的 Marius Ader 教授表示，這是**將移植的感光細(xì)胞如此大規(guī)模地整合到視網(wǎng)膜中，這代表了通過移植感光細(xì)胞**致盲**的新突破。
為了增加感光細(xì)胞移植后的整合效率，研究團隊進行了多項優(yōu)化，他們發(fā)現(xiàn)，移植的感光細(xì)胞的“年齡”是整合效率的關(guān)鍵因素。更“年輕”或更“年老”的感光細(xì)胞在移植后整合到視網(wǎng)膜的效率都會急劇下降。他們還發(fā)現(xiàn)，這些感光細(xì)胞整合到視網(wǎng)膜需要很長時間，*長可達6個月才能與視網(wǎng)膜中其他細(xì)胞建立相互作用網(wǎng)絡(luò)從而實現(xiàn)整合。
此外，這些移植后的感光細(xì)胞與視網(wǎng)膜中其他未受損細(xì)胞的相互作用是成功整合的另一個關(guān)鍵因素。視網(wǎng)膜中大約30%的細(xì)胞是支持感光工作的。在這項研究中，可以清楚地看到移植的感光細(xì)胞細(xì)胞與宿主視網(wǎng)膜細(xì)胞的相互作用對于成功整合和發(fā)育成熟至關(guān)重要。
研究團隊首先在培養(yǎng)皿中使用人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）在實驗室培養(yǎng)皿中培養(yǎng)視網(wǎng)膜類器官，在這些視網(wǎng)膜類器官發(fā)育到合適的階段時收獲并用于移植。
獲得更純的感光細(xì)胞是該研究的一個挑戰(zhàn)，為了解決這個問題，研究團隊開發(fā)了一種新的干細(xì)胞系，使用 piggyBac 轉(zhuǎn)座子系統(tǒng)生成了在錐體特異性小鼠錐體抑制蛋白（mCar）啟動子控制下攜帶綠色熒光蛋白（GFP）的 hiPSC 細(xì)胞系。這些標(biāo)簽的添加可以在不影響細(xì)胞功能的情況下從培養(yǎng)的視網(wǎng)膜類器官中高效分離所需的感光細(xì)胞。而且，這種誘導(dǎo)而來多能干細(xì)胞系提供了幾乎無限來源的感光細(xì)胞，為將來的大規(guī)模臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
接下來，研究團隊對視網(wǎng)膜部分退化的小鼠進行了研究，這些小鼠的兩種感光細(xì)胞中的視錐細(xì)胞受損，而視桿細(xì)胞正常。視錐細(xì)胞主要感受強光、明視覺以及有顏色的視覺，視桿細(xì)胞主要感受弱光、暗視覺以及沒有顏色的視覺。
 
研究團隊將培養(yǎng)分離純化的感光細(xì)胞移植給視錐細(xì)胞受損的小鼠，實驗結(jié)果顯示，這些移植的感光細(xì)胞能夠成功整合到小鼠視網(wǎng)膜并發(fā)育為功能正常的光感受器，還能夠正常地向視網(wǎng)膜下游神經(jīng)細(xì)胞傳遞信號，讓小鼠恢復(fù)感光能力。
 
 
Marius Ader 教授表示，這項臨床前研究提示了在患有致盲**的患者視網(wǎng)膜感光細(xì)胞尚未完全退化時移植感光細(xì)胞是恢復(fù)視力的有潛力的方法。

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