2022 06 16
一项新的研究揭示了干细胞培育的感光细胞如何延伸轴突以接触原有的神经元。
这一发现对未来治疗导致失明的视网膜疾病具有重要意义，包括与年龄相关的黄斑变性和罕见病，如视网膜色素变性、Usher 综合征、Stargardt 病和 Best 病。
这些疾病目前无法治愈，而患者最终会由于光敏细胞(视杆和视锥细胞)的死亡而失去视力。神经科学家正在研究从干细胞中培育光敏细胞（也称为感光器）并移植它来恢复受损组织的疗法。
尽管实验室培育感光器的制造能力已经有了很大进步，但“安置”它们仍然具有挑战性。移植后，感光器必须长出轴突去连接现有的内部神经元，以便让感光细胞检测到的光能够通过轴突让信号传输给大脑。
威斯康星大学医学与公共卫生学院的研究小组发现，虽然干细胞培育的感光器最初能自行生长出轴突去连接其他细胞，但这个能力在 40- 80天内就会消失。幸运的是，他们发现移动辅助细胞可以通过拖动和拉伸部分轴突，来帮助那些原本无法独立生长轴突的感光器。
该研究的一张图片出现在《细胞报告 》杂志的封面上 。
该研究的资深作者、神经科学教授 Timothy Gomez 说：“理解感光器如何延伸来建立这些联系，让我们距离移植干细胞治愈失明更近了一步。”
该研究的领导者、 Gomez 实验室工作的博士后研究员 Sarah Rempel 与研究合作者、眼科和视觉科学教授 David Gamm 博士领导的研究团队合作，成功的生成了视网膜类器官。视网膜类器官是源自人类多能干细胞的视网膜三维模型。
随着类器官的发育，从大约30天开始，人类多能干细胞衍生的感光器产生对白天视力至关重要的视锥细胞。大约70天后，还产生了弱光环境下视物的视杆细胞。
之后，研究团队用活细胞的延时成像来观察轴突从感光器向神经元细胞延伸的过程。虽然新生视锥细胞的轴突末端可以主动伸长，但这种能力最多持续80天，而视杆细胞干脆就没有这种自行延伸轴突的能力。研究团队发现，如果伴随其他活跃的视网膜细胞一起生长，那些老的、实验室培育出来的感光细胞就可以继续延伸轴突来建立联系。他们意外的发现，感光细胞可以将自身的轴突附着在这些辅助细胞上，然后被拉动。目前该团队还在探索刺激原有剩余视网膜细胞(译者:神经元细胞)—新移植的感光器要靶向的目标—的可能性。
麦克弗森眼科研究所所长、视网膜干细胞及疾病应用专家Gamm 说，这项研究是开发干细胞治疗失明的重要一步。他解释道：“我们在威斯康星大学麦迪逊分校的这项工作是这领域的一次真正的融合，我们开始理解如何替换晚期致盲疾病患者的感光细胞的核心原理。”
该研究小组的其他成员包括华盛顿大学医学和公共卫生学院的 MadalynnWelch 、AllisonLudwig 、M.JosephPhillips 和YochanaKanchera ，以及约翰·霍普金斯大学的 DonaldZack 博士。
这项工作得到了国家眼科研究所 Audacious Goals Initiative的资助，该计划旨在再生人类视网膜中的光感受器和其他细胞类型。
本文由藏帝智海翻译，在此对他表示感谢！
https://www.med.wisc.edu/news-an ... ell-photoreceptors/ |
