视网膜裂痕有助于移植细胞更好地整合
约翰霍普金斯大学医学院的研究人员发现,去除衬在眼后部的膜可能会提高因致盲疾病而受损的神经细胞再生的成功率。他们的发现发表在《干细胞报告》(Stem Cell Reports)杂志上,旨在发现新的方法来扭转由青光眼和其他影响视神经(从眼睛到大脑的信息通道)的疾病引起的视力丧失。
“将视力恢复给因视神经疾病而失去视力的人的想法已经被视为科幻小说了几十年,但是在过去的五年中,干细胞生物学已经达到了可行的地步,”助理教授Thomas Johnson说。约翰霍普金斯大学医学院眼科学系。
人眼有超过一百万个称为视网膜神经节细胞的小神经细胞,它们将来自光收集细胞的信号从眼后部的光感受器传递到大脑。视网膜神经节细胞发出长臂或轴突,与其他视网膜神经节细胞突起捆绑在一起,形成通向大脑的视神经。
当眼睛受到青光眼中的高压时,它会损害并最终杀死视网膜神经节细胞。在其他情况下,炎症,血管阻塞或肿瘤可杀死视网膜神经节细胞。一旦它们死亡,视网膜神经节细胞就不会再生。
约翰逊助理教授说:“这就是为什么早期发现青光眼如此重要的原因。” “我们对如何治疗青光眼和帮助神经细胞免受损伤了解很多,但是一旦细胞死亡,对某人视力的损害将永久消失。”
约翰逊助理教授是约翰·霍普金斯·威尔默眼科研究所的一组研究人员,他们正在寻找通过生长新细胞来修复或替代丢失的视神经元的方法。在他们目前的研究中,他和他的团队在实验室培养皿中培养了小鼠视网膜,并追踪了当他们向小鼠视网膜表面添加源自人类胚胎干细胞的人视网膜神经节细胞时发生的情况。他们发现大多数移植的人类细胞无法整合到视网膜组织中,该组织包含几层细胞。
约翰逊教授说:“移植的细胞聚集在一起,而不是像在一个活的视网膜上那样彼此分散。”
但是,研究人员发现,少数移植的视网膜细胞能够均匀地沉降到小鼠视网膜的某些区域。更仔细地观察,移植细胞整合的区域与研究人员必须在小鼠视网膜上切开才能使其平躺在培养皿中的位置很好地对齐。在这些切口处,一些移植的细胞能够爬行到视网膜中并整合到组织内的适当位置。
约翰逊助理教授说:“这表明这些切口已经打破了某种屏障。” “如果我们能够找到一种方法将其移除,那么我们可能会在移植方面取得更大的成功。”
事实证明,屏障是视网膜的众所周知的解剖结构,称为内部限制膜。它是由视网膜细胞产生的半透明结缔组织,用于将眼液与视网膜分开。
在使用一种酶使内部限制膜的连接纤维松弛之后,研究人员将其去除,并将移植的人类细胞应用于视网膜。他们发现,大多数移植的视网膜神经节细胞以更正常的模式生长,能够更充分地整合自身。与具有完整膜的视网膜相比,移植的细胞还显示出与其余视网膜结构建立新神经连接的迹象。
约翰逊教授说:“这些发现表明,改变内部限制膜可能是我们旨在使受损视网膜中新细胞再生的目标的必要步骤。” 他和他的团队计划继续研究移植的视网膜神经节细胞的发育,以确定一旦整合入视网膜后它们需要发挥功能的因素。