美国东部时间2023年1月4日，威斯康星大学麦迪逊分校
根据一项新的研究，从干细胞中生长出来的视网膜细胞可以与邻居接触，完成一次“握手”，这可能表明这些细胞已经准备好在患有退行性眼病的人身上进行试验。
十多年前，威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员开发了一种方法，培育出一种有组织的细胞簇，称为类器官，类似于视网膜，即眼睛后部的感光组织。他们诱导人类皮肤细胞重新编程，使其成为干细胞，发育成几层视网膜细胞，这些细胞可以感知光线，并最终将我们看到的信息传递给大脑。
威斯康星大学麦迪逊分校眼科教授、麦克弗森眼科研究所（McPherson Eye Research Institute）主任大卫·加姆（David Gamm）表示：“我们希望用这些类器官中的细胞来替代在视网膜疾病过程中丢失的同类型细胞。但在实验室培养皿中培养了几个月后，问题依然存在——在我们将细胞分离后，它们的行为是否正常？因为这是将它们引入患者眼睛的关键。”
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2022年期间，Gamm和威斯康星大学麦迪逊分校的合作者发表了一项研究，表明培养皿中生长的视网膜细胞（称为光感受器）能够对不同波长和强度的光做出反应，就像健康视网膜中的细胞一样，一旦它们与类器官中的相邻细胞分离，它们就可以通过称为轴突的特殊生物索接触到新的邻居。
Gamm说：“最后一个难题是看这些轴突是否有能力插入其他视网膜细胞类型或与之握手，以便进行沟通。”Gamm今天在《美国国家科学院院刊》上发表了他关于细胞间成功连接的新结果。
视网膜和大脑中的细胞通过突触进行交流，突触是脊髓顶端的微小间隙。为了证实他们实验室培育的视网膜细胞有能力取代患病细胞，并像健康细胞一样携带感官信息，研究人员需要证明他们可以制造突触。
威斯康星大学麦迪逊分校神经科学教授赵新宇是这项新研究的共同作者，他与Gamm实验室合作，帮助研究细胞形成突触连接的能力。他们使用一种改良的狂犬病病毒来识别能够形成相互交流的细胞对。
包括研究生和第一作者Allison Ludwig和Steven Mayerl在内的研究团队将视网膜类器官分裂成单个细胞，给它们一周时间来延长神经轴突并建立新的连接，让它们接触病毒，然后进行观察。他们看到的是许多视网膜细胞被荧光标记，表明狂犬病毒通过邻居之间成功形成的神经元突触感染了一个视网膜细胞。
Gamm说：“我们一直在实验室里把这个故事缝合在一起，一次一件，以建立我们朝着正确方向前进的信心。”Gamm为类器官申请了专利，并共同创立了位于麦迪逊的Opsis Therapeutics公司，该公司正在根据威斯康星大学麦迪逊分校的发现调整该技术，以治疗人类眼部疾病。“这一切最终都将引导人类临床试验，这是明确的下一步。”
在确认存在突触连接后，研究人员分析了所涉及的细胞，发现形成突触的最常见的视网膜细胞类型是光感受器——视杆细胞和视锥细胞——它们在视网膜色素变性、年龄相关性黄斑变性等疾病以及某些眼部损伤中都会丢失。其次最常见的细胞类型，视网膜神经节细胞，在青光眼等视神经疾病中退化。
“这对我们来说是一个重要的启示，”加姆说。“它确实显示了这些视网膜类器官可能产生的潜在广泛影响。”
这项研究得到了美国国家卫生研究院（U01EY027266、U24EY029890、MH116582、U54HD090256、P50HD105353和F30EY031230）、国防部（W81XWH-20-1-0655）、Sandra Lemke Trout眼科研究主席和RRF Emmett A.Humble McPherson ERI杰出董事会的联邦拨款支持。
本文章由好好学习天天向上翻译，在此对他表示感谢 |
