央广网上海3月20日消息(记者吴善阳 通讯员孙国根)复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科研究院院长、眼科主任卢奕教授与加州大学圣地亚哥分校张康教授团队携手,阐述在应用视网膜神经细胞重编程、再生疗法用于治疗严重眼部疾病研究方面取得重大进展,最新一期国际权威顶级期刊《新英格兰医学杂志》( 《NEJM杂志》 )刊发综述,对该研究成果作了重点介绍。
视网膜对人类的视觉至关重要,目前导致全世界5000万以上患者不可逆性眼盲症的最主要病因就是视网膜神经元的退化,因此,找到能延缓、甚至是逆转退化进程的方法成为目前研究人员的攻坚目标。
卢奕介绍,非脊椎动物(如鱼类),当其视网膜受损后,会启动“去分化”和“细胞重编程”的过程,使穆勒细胞增殖并分化成多种不同类型的视网膜神经细胞,重塑视觉。哺乳动物视网膜含穆勒细胞、星形细胞和小胶质细胞等三种胶质细胞,其中穆勒细胞是最主要的胶质细胞,不但对视网膜正常发育有决定性作用,而且能支持神经元活动、调节神经递质循环、维持细胞外环境平衡、调节视网膜血管通透性,视网膜默勒细胞代谢如出现障碍,将导致视功能丧失、神经元细胞死亡、视网膜水肿等。但哺乳动物与鱼类相比,再生能力几乎为零。
张康研究团队在对鱼类再生能力的进一步研究发现,欲让穆勒细胞“去分化”和“神经细胞重编程” 成为视网膜神经细胞,需要重新激活特定的基因。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,一种叫做Ascl1的转录因子在穆勒细胞中的表达水平会上调,这对视网膜神经细胞的再生是必不可少的;但研究发现哺乳动物的视网膜受损后,该转录因子并不会表达。这关键因素是什么?于是,研究团队通过基因工程的手段,让小鼠的穆勒细胞表达水平得到了上调,这样,无论是体外实验,还是体内实验,这种表达都使视网膜神经细胞得到了再生。但研究人员们很快发现好景不长,再生能力在小鼠出生后的第16天就消失了。此表明该表达并非是视网膜再生的唯一关键要素。为了克服这一障碍,研究人员双管齐下,一方面利用遗传改造的方法,提高穆勒细胞的表达,另一方面用表观遗传学方法在这些细胞中注射抑制剂,让包括表达水平在内的诸多转录因子能更好地促进下游基因的表达。结果表明,该方法使穆勒细胞转变为视网膜神经细胞的效率有了大幅提高,且分化出的神经细胞可与现有神经元形成良好“突触”,并融入视网膜的神经环路中,使新形成的神经细胞已具备正常生理功能。
张康表示, 由于人类视网膜结构的独特性,要想让再生疗法走到寻常患者身边,还有很长的路要走。但据了解,目前张康研究团队已在灵长类动物模型中做了试验,其安全性和效果很好,预计今年年底前将进入临床试验。