眼睛是心靈的窗戶,而視網膜作為眼球的重要組成部分,不僅是營養光感受器細胞,而且還具有再生和修復的功能。它像一個感光元件專門用于攝影成像,看東西的時候,物體的影像會通過折射系統,最終落到視網膜上。如果視網膜損傷或退化可能導致終生視力障礙。
視網膜成像原理示意圖
視網膜作為中樞神經系統的一部分,主要由色素上皮細胞、視細胞、雙極細胞、節細胞、水平細胞、無長突細胞、網間細胞和Müller細胞(MG)等組成。
在哺乳動物中視網膜的再生能力很差,而在一些冷血脊椎動物如蠑螈和魚類中可有效地再生。在這些脊椎動物中,MG具有通過表達有絲分裂晚期視網膜干細胞共有的基因再生視網膜的能力,并進入細胞周期以應對外部損傷。該研究成果以“Müller glia fused with adult stem cells undergo neural differentiation in human retinal models”為題,發表于The Lancet子刊eBio Medicine上,最終確定了在哺乳動物中的MG保留了固有的干細胞特征。換言之,視網膜可以通過人為方式進行再生,該項研究有望成為治療人類視網膜損傷的潛在再生療法,為視力受損的患者提供新的治療策略。
研究成果
研究團隊首先使用人類視網膜的器官培養物和解離細胞的制備物來檢驗人類MG和成體干細胞之間的細胞融合,產生雜交細胞。原本細胞融合在人類中并不常見,但過去在肝臟、大腦和胃腸道中都曾發現過這種現象,而現在,他們發現細胞融合也發生在人類視網膜中。
接下來,研究人員利用專門建立的顯微注射系統,將雜交細胞注射到視網膜類器官。最終發現,混合后的“融合細胞”可以成功地移植到組織中,并分化成與神經節細胞非常相似的細胞(神經節細胞是一種對視覺至關重要的神經元),這證明了融合細胞的再生潛力,并且有望成為一種有潛力的干細胞介導人類視網膜的再生療法。
注:紅色(神經節);綠色(Müller神經膠質)
研究團隊總結說,這一結果表明將人類視網膜細胞與成體干細胞融合可能是治療視網膜損傷和視力障礙的潛在治療策略。
干細胞正在改變人類“再生規則”
中國科學家誘導出人類全能干細胞
從上述研究不難看出,干細胞是一類具有自我復制能力的多潛能細胞,可以分化成多種功能細胞。干細胞作為“種子”細胞,分化獲得的功能細胞可參與細胞替代和組織再生。干細胞研究作為近年來醫學前沿重點發展領域,展現出了良好發展前景,給某些疑難疾病的有效治療帶來了希望。
中國科學院和深圳華大生命科學研究院等多家機構的研究者,通過體細胞誘導培養出了類似受精卵發育狀態3天的人類全能干細胞。相關研究成果于今年3月22日凌晨在國際知名學術期刊Nature上發表。相比過去的多能干細胞,這種細胞可以分化為胎盤組織,并可能發育為更成熟的各類身體組織。這是目前全球在體外培養的“最年輕”的人類細胞,是繼科學家成功誘導出人類多能干細胞后,再生醫學領域的又一顛覆性突破。
研究成果
本研究中,研究團隊還將誘導得到的全能干細胞分類并注射到小鼠體內進行進一步的發育,然后使用華大的單細胞測序技術進行大規模細胞圖譜分析。最終,研究人員確定了實驗得到的全能干細胞與人類8細胞期胚胎細胞高度相似,證明了該細胞的全能性。這為未來使用患者本人細胞進行器官培養,并用于自身器官移植和替換,提供了科學依據。
來源:網絡
END