近日，由中国科学院、中国工程院主办，中国科学院院士和中国工程院院士评选的2018年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻揭晓。武汉科技大学生命科学与健康学院教师姚凯的科研成果“新方法使先天失明小鼠复明”入选世界十大科技进展新闻。
1980年出生的姚凯是武汉人，2011年博士毕业，2017年5月来到武汉科技大学工作，专攻神经细胞的损伤与再生机制。“新方法使先天失明小鼠复明”是姚凯多年的研究成果。这种新方法成功使先天失明的小鼠复明，为治疗视网膜色素变性等致盲疾病带来了新希望。这项研究成果2018年8月15日发表在英国《自然》杂志上，姚凯是第一作者。
博士后研究期间，姚凯了解到，人类和哺乳动物眼体里的感光神经细胞一旦死亡，无法自主再生，结果就是失明。全球有上亿人因患神经退行性疾病而造成视力损伤并致盲，还有数十万人先天性失明。姚凯想，能否在不损伤视网膜的情形下，激活米勒胶质细胞。姚凯付出了整整五年时间，终于有了回报。
姚凯在小鼠实验中利用基因转移的方法，促使“米勒胶质细胞”分裂并发育为可感光的视杆细胞。新发育的视杆细胞在结构上与天然视杆细胞没有差别，且形成了突触结构，使其能与视网膜内其他神经细胞交流。这意味着，让全球上亿失明患者见到光明，这一梦想或将变为现实。记者黄琪 通讯员程毓
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武科大网讯 近日，我校生命科学与健康学院青年教师姚凯副教授以第一作者在 《Nature》上发表论文“Restoration of vision after de novo genesis of rod photoreceptors in mammalian retinas” (Nature, 2018; 560: 484-488)。该研究综合运用基因治疗与干细胞治疗，让罹患先天性眼盲的小鼠首次见到了光明！
这是我校教师研究成果首次发表在国际顶尖期刊 《Nature》的正刊上。
人类视网膜上大约有1.25亿视杆细胞和650万视锥细胞，是视网膜中数目最多的一种神经元，负责接受光刺激并向大脑传递信号。这类细胞在包括人类在内的哺乳动物身体里不能自主再生，当这些神经元受损时，很容易造成视觉障碍导致失明。据现有数据估计，至2020年，全球将有2亿人患神经退行性疾病而造成视力损伤并最终致盲。迄今为止，临床上尚无有效的治疗手段。
姚凯成功地唤醒了哺乳动物视网膜中Müller细胞的自我修复机制，开发出“两步法”的对策：首先，通过注入一种无害的病毒AAV，在眼睛中启动一种被称作β-Catenin的蛋白表达，从而促进小鼠眼睛中Müller细胞发生分裂，恢复其干细胞属性；两周后，进行第二次基因转导——注入3个负责生成视杆细胞的关键转录因子，促进这些新分裂的细胞转化为视杆细胞。利用共聚焦显微镜和扫描电镜可视化追踪这些新形成的神经元，发现它们在结构上类似于天然的视杆细胞，并且与视网膜内其他类型神经元进行通信的突触结构也能形成。为了确定这些新生成的视杆细胞是否发挥功能，姚凯在先天性失明小鼠中进一步测试了这种重编程方法，通过对大脑活动的测量结果证实，这些新生成的视杆细胞成功地整合到视觉通路中并将光信号传递给了大脑视觉皮层。
该项研究为基因治疗和干细胞治疗领域内的突破性成果，特别是在利用内源性干细胞治疗遗传性疾病方面做出了创造性发展，为包括诸如阿尔茨海默症和帕金森症在内的神经退行性疾病的治疗提供了坚实的实验基础。
姚凯，2011年从香港中文大学博士毕业，进入耶鲁大学从事博士后研究，2017年5月来我校工作，现为我校生命科学与健康学院教师，湖北省“楚天学者计划”楚天学子，长期从事神经生物学与干细胞生物学的研究。（生命科学与健康学院） |
