视力损伤不可逆?《eBioMedicine》:视网膜关键细胞与干细胞融合“唤醒”人类视网膜再生潜力

间充质干细胞、免疫细胞、外泌体源头实验室

将人类视网膜细胞与成体干细胞融合会擦出怎样的火花?近日,《eBioMedicine》杂志上的一项最新研究就是通过将这两种细胞融合来唤醒人类视网膜组织的再生潜能,从而恢复视力,为视力损伤患者带来了新的治愈可能。

视力损伤不可逆?《eBioMedicine》:视网膜关键细胞与干细胞融合“唤醒”人类视网膜再生潜力

视网膜是中枢神经系统的一部分,通常在一些低等脊椎动物中具有再生能力,其中Müller胶质细胞 (MG)是应对视网膜损伤的关键细胞。

而在人类视网膜中,MG并不具有再生能力,这让人类的视网膜损伤具有不可逆性,只有让视网膜细胞恢复再生功能,才能找到逆转受损视力的关键。

近日,《eBioMedicine》杂志上的一篇最新报道显示,有研究人员将MG细胞和成体干细胞之间进行了“融合”,并发现混合的细胞可以唤醒人类视网膜组织的再生潜能,并恢复视网膜功能,该项研究证明了细胞融合介导的疗法有望成为治疗人类视网膜损伤的潜在再生疗法,有望为视力受损的患者提供新的治疗策略。

视力损伤不可逆?《eBioMedicine》:视网膜关键细胞与干细胞融合“唤醒”人类视网膜再生潜力

△ DOI:https ://doi.org/10.1016/j.ebiom.2022.103914

01

细胞“融合”

为视网膜再生提供了可能

将两种不同的细胞融合在一起形成一个单一的实体,被认为是促进组织再生的一种可能机制,虽然在人类中很少见,但这种现象一直在肝脏、大脑甚至胃肠道中被检测到。

来自美国巴塞罗那基因组调控中心(CRG)的ICREA研究教授资助的团队发现,“细胞融合”事件也可以发生在视网膜中。

研究人员使用人类视网膜的器官培养物和解离细胞的制备物来检验人类MG和成体干细胞之间的细胞融合,可以诱导人类系统中的神经元再生的假设。此外,他们还建立了一种用于移植人类视网膜类器官的显微注射系统,以展示这种混合细胞的分化。

视力损伤不可逆?《eBioMedicine》:视网膜关键细胞与干细胞融合“唤醒”人类视网膜再生潜力

△ 在人类退化的视网膜器官培养物中鉴定AD-hMSC和MG之间的细胞融合

将MG细胞(在维持视网膜结构和功能方面起重要作用的细胞)与源自人类脂肪组织或骨髓的成体干细胞融合在一起,并注入生长的视网膜类器官中,这是一种与人类视网膜功能非常相似的模型。

研究人员发现,混合后的“融合细胞”可以成功地移植到组织中,并分化成与神经节细胞非常相似的细胞(神经节细胞是一种对视觉至关重要的神经元),这证明了融合细胞的再生潜力,它可能成为一种有前途的干细胞介导人类视网膜的再生疗法。

视力损伤不可逆?《eBioMedicine》:视网膜关键细胞与干细胞融合“唤醒”人类视网膜再生潜力

△ 视网膜类器官的横截面,显示了不同类型神经元的位置,例如神经节(红色)和 Müller 神经胶质(绿色)。图片来源:Sergi Bonilla/Lancet eBioMedicine

02

干细胞

正在改变人类“再生规则”

矫正由视网膜损伤或疾病引起的视力障碍一直是一项未得到满足的医疗需求,视网膜可以在一些脊柱动物中有效地再生,例如蝾螈鱼类,而在人类中尚未被证实有再生能力。

随着近年来干细胞再生医学的发展,干细胞移植技术展现出的再生潜力被逐渐应用于疾病治疗,在难以再生的视网膜变性疾病中,科学家们也发现了它的应用潜力。

视力损伤不可逆?《eBioMedicine》:视网膜关键细胞与干细胞融合“唤醒”人类视网膜再生潜力

△ 视网膜类器官的横截面,显示杂交细胞(绿色)移植到组织上。红色荧光表明正在形成的新神经节的活动。图片来源:Sergi Bonilla/Lancet eBioMedicine

干细胞具有的强大再生多向分化能力,它们显示出令人印象深刻的可塑性,可以分化为不同类型的组织和细胞,其中的间充质干细胞(MSCs)已证明具有组织再生和神经保护的能力,可以改变神经和视网膜的命运。

此外,干细胞具有的旁分泌功能也可对神经起到保护作用,干细胞的归巢属性还可将细胞迁移到受损伤的视网膜中,增强受损伤组织部位的再生修复能力。

该项研究证明了人类MG细胞细胞和成体干细胞之前的融合可能是一种有前途的干细胞介导人类视网膜再生的疗法,并可用于治疗视力障碍性疾病,这些新的发现也表明了人类MG神经胶质细胞可以“逆转命运”重新具有再生活性。

Write in the last

写在最后

在新的干细胞研究技术支持下,原本只在冷血的脊柱动物中才具有的视网膜再生能力,通过科学家的妙手,正在“逆转”命运,在人类视网膜中开始实现再生功能,这一次是视网膜,下一次就有可能是人类的肢体、心脏、甚至大脑,帮助人类逆天改命,或许在未来,干细胞技术可以做到。

参考文献:

Sergi Àngel Bonilla-Pons et al, Müller glia fused with adult stem cells undergo neural differentiation in human retinal models, eBioMedicine (2022). DOI: 10.1016/j.ebiom.2022.103914

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