眼睛的慰藉

細胞移植修復受損視網膜的進展

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數百萬個位於人類視網膜中的感光細胞收集光線並將訊號傳遞到大腦。當這些收集光線的細胞死亡時,它們會帶走人的視力。希望逆轉失明的醫學研究人員已將目光轉向幹細胞,最近的實驗表明,這些細胞可以替代黃斑變性中丟失的感光細胞。

黃斑變性是導致失明的最常見形式,影響著 65 歲以上美國人的 10%。它首先攻擊一種稱為視網膜色素上皮 (RPE) 的保護層,該保護層將營養物質輸送到感光細胞,對其生存至關重要。移植新鮮的 RPE 組織可以拯救垂死的感光細胞。但考慮到治療數百萬表現出早期黃斑變性跡象的美國人所需的大量組織,這種方法是不可行的。

馬薩諸塞州伍斯特市生物技術公司 Advanced Cell Technology 的科學家們已經生成了更豐富的 RPE 細胞來源。2004 年,他們設計出一種方法,誘導胚胎幹細胞轉化為可移植的 RPE 組織。在後續實驗中,他們將轉化後的細胞注射到 RPE 細胞中存在感光細胞殺傷性基因缺陷的大鼠眼睛中。正如研究人員在 2006 年 9 月的《克隆與幹細胞》雜誌中報道的那樣,幾周後,當疾病的影響通常會顯現時,接受治療的大鼠跟蹤旋轉圓柱體上的條紋的能力是未接受治療的大鼠的兩倍。他們的視力雖然有所改善,但仍遠低於正常水平。


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但是,治療患有晚期黃斑變性或其他感光細胞疾病的患者最終將需要修復感光細胞本身。去年 11 月,倫敦大學學院和其他機構的研究人員宣佈,他們從處於不同發育階段的小鼠視網膜中提取了細胞,併成功地將其移植到失明小鼠體內。他們發現,來自健康新生小鼠的未成熟感光細胞,而不是胚胎或成年小鼠細胞,遷移到了視網膜的正確區域,並繼續發育成成熟的感光細胞。接受這些細胞移植的瞳孔也比未接受移植的瞳孔對光更敏感。

這些發現表明了移植細胞的發育階段——例如,華盛頓大學研究視網膜發育的 Thomas Reh 認為,感光細胞需要比干細胞相對更成熟。然而,與小鼠細胞相當的人類細胞必須從胎兒視網膜中分離出來,這就帶來了尋找未成熟細胞來源的常見問題。成體幹細胞和角膜幹細胞是生成未成熟感光細胞的另外兩種可能的來源。

在他的實驗室中,Reh 誘導人類胚胎幹細胞轉化為視網膜幹細胞,目前約有 6% 的幹細胞隨後轉化為感光細胞。加利福尼亞州拉霍亞市伯 Burnham 醫學研究所的幹細胞研究員 Evan Snyder 認為,這個產量聽起來可能很小,但低百分比不一定令人沮喪。透過研究是什麼促使這 6% 的細胞走向它們作為感光細胞的命運,研究人員可能會弄清楚如何生成更多數量的可移植細胞。他們也可能會想出一種方法,從混合群體中選擇正確的細胞;密歇根大學安娜堡分校的眼科研究員 Anand Swaroop 正在研究一種方法,透過關注細胞表面存在的蛋白質來識別和剔除感光細胞。

在生成細胞來源並克服了與移植幹細胞相關的安全問題後,研究人員仍然面臨著可能最大的挑戰:證明移植的感光細胞與最終連線到視神經的其他神經元連線起來。每個感光細胞都必須建立數百個關鍵連線。“僅僅因為你有正確的細胞型別並不意味著你有正確的電路,”Snyder 說。從小鼠視網膜移植的未成熟感光細胞顯示出活性,但 Swaroop 警告說,行為測試必須確定感光細胞正在被修復。部分連線可能會產生在小鼠瞳孔中觀察到的活動,但真正的視力改善取決於動物對顏色和其他視覺線索的反應能力。畢竟,眼見為實。

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