020-31563863 / 020-31145083
sdtsci@sdtsci.com 09:00 am - 18:00 am

眼科疾病的曙光:实验室培育出了视神经细胞

2017-07-12  

约翰·霍普金斯大学的研究者开发出了一种方法,能将人体干细胞转变为视网膜神经细胞,这是一种位于视网膜内能将视觉信号传递给大脑的神经细胞。这类细胞的死亡或者紊乱能引起视力丧失,譬如青光眼多发性硬化症(MS)。


“我们的研究不仅让人们更深入的了解了视神经的生物学功能,也为开发防治视力疾病的药物提供了细胞模型,”研究者Donald Zack博士表示,他是约翰·霍普金斯大学医学院的眼科教授。“并且,这也有利于开发细胞移植方法来来恢复青光眼或者MS患者的视力。”


整个实验的详细过程发表于《科技报告》杂志上,通过修饰一系列的人体胚胎干细胞使其具有荧光特性,以区别视网膜神经细胞,然后使用此类细胞来区分生成的细胞。


研究者们使用一种叫做CRISPR-Cas9的基因组编辑技术,向干细胞DNA中插入了荧光蛋白基因。这种红色的荧光蛋白只有在另一个基因BRN3B (POU4F2)表达的情况下才会表达。BRN3B通过成熟的视网膜神经细胞表达,所以一旦干细胞变成了视网膜神经细胞,它就会在显微镜下显红色。


接下来,他们运用荧光激活细胞筛选法来分离纯化新生成的视网膜神经细胞。Zack表示,新生成的细胞表现出了与自然生成的视网膜神经细胞一样的生物学和物理特性。


研究者也发现,在实验的第一天添加一种叫做毛喉素的化学物质,有助于提高视网膜神经细胞的生成效率。研究者提醒到,毛喉素广泛用于减肥和肌肉塑形,也常作为中药治疗各种紊乱,但是对于防治视力损失和其它一些紊乱并不一定安全有效。


“在培养的第30天,显微镜下能看到明显的成簇的荧光细胞,”首席研究者Valentin Sluch博士表示,他以前是霍普金斯大学生物化学、细胞分子生物系的学生,现在任职于诺华公司。Sluch在加入诺华之前就完成了该研究。


“第一次成功的时候我很高兴,”Sluch说道。“我几乎跳了起来,然后跑去告诉我一个同事。就好像马上就能分离出细胞进行研究一样,这在以前是不可能的。”


“我们知道,这仅仅是个开始,”Zack补充道。在随后的研究中,他的实验室旨在找出其它与视神经细胞生存和功能相关的基因。“我们希望这些细胞能为治疗青光眼和其它类型的视神经疾病提供新的方法。”


为了能够利用这些细胞治疗MSZack正与Peter Calabresi合作,他是霍普金斯大学多发性硬化症研究中心的主管、神经病学教授。