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不可忽视的前沿领域——青光眼的干细胞治疗

来源:细胞王国 2019-02-20 20:34

青光眼是指眼内压间断或持续升高的一种眼病,持续的高眼压可以给眼球各部分组织和视功能带来损害,如不及时治疗,视野可以全部丧失而至失明。



根据世界卫生组织2005年公布的数字,青光眼是全球第二位致盲因素,仅次于白内障。全球共有7000万青光眼患者,估计2020年将达到8000万。因青光眼引起双眼失明者占全球盲人总数的50%。眼科专家提醒,青光眼具有隐匿性与较大的危害性,近年来年轻人患青光眼的人数也是越来越多,青光眼已不再是老年人的“专利”。



青光眼在急性发作期24-48小时即可完全失明,然而,现有的治疗方法只能延缓疾病进程,而不能治愈,因此青光眼带给视力的损伤是不可逆的。很多致盲性眼病都在尝试研究干细胞治疗,涉及的干细胞包括胚胎干细胞(ESC)、间充质干细胞(MSCs)、诱导性多能干细胞ips)以及祖细胞等。

青光眼患者视网膜神经细胞发生死亡或损伤,其中视网膜神经节细胞损伤和死亡是青光眼所致视功能损害的根本原因。因此,需要干细胞发挥作用,或替代死亡细胞,或保护存活的细胞,或改善受损细胞。

干细胞让患者视力从几乎失明提高到0.5

2010年,干细胞研究的领头公司美国杰龙生物医药公司率先启动了全球首例人类胚胎干细胞治疗临床试验,然而因所需费用过高,2011年11月,该公司宣布终止这一计划。先进细胞科技公司2011年开始进行干细胞治疗眼疾的临床试验。接受这一疗法的患者表示,视力有所改善。在最新实验中,一名病患的视力获得了显著提高——双眼裸眼视力从0.05(走动的人在其眼前只是一个晃动的黑影,几乎相当于失明)提高到了0.5(接近可以驾车的水平),可谓天壤之别。到目前为止,该公司已经治疗了22名病患。

间充质干细胞移植促进青光眼的组织再生

2013年5月22日,加拿大Renaud Manuguerra-Gagne等学者在知名学术期刊《Stem Cells》再生医学板块,公布关于干细胞治疗青光眼的最新研究成果:在青光眼模型中移植入间充质干细胞,通过激光诱发的旁分泌因子分泌和祖细胞增殖可以促进青光眼的组织再生。Renaud等人尝试用间充质干细胞治疗慢性青光眼。在研究中,他们用激光诱发了一个开角型青光眼模型,去评估细胞的治疗潜能和组织修复的机制;然后用激光诱发的方式将效应细胞导入受损组织,研究激光诱发的效果。

实验显示:间充质干细胞诱发小梁网细胞的再生,注射进眼前房比造血细胞更能有效引起眼内压(IOP)下降(p<.001)。此外,间充质干细胞和它们分泌的因子诱发睫状体中祖细胞池再活化,促进细胞增殖。激光诱发的组织重构将间充质干细胞按照预定目标导入受损区域,并使眼祖细胞也有一定的增加。

干细胞具有转化为视网膜神经节细胞的能力

2016年3月,印第安纳大学与普渡大学印第安纳波利斯联合分校(Indiana University-Purdue University Indianapolis,IUPUI)医学院生物学助理教授Jason Meyer领导的研究人员们成功演示了将源于人类皮肤细胞的干细胞转化为视网膜神经节细胞(RGCs)的能力。这项最新在线发表于《Stem Cells》期刊的研究中。

IUPUI研究人员从罹患遗传形式青光眼的患者和健康志愿者那里获得皮肤细胞活检组织,并将这些皮肤细胞重新编程为多能干细胞。研究人员随后指导这些干细胞成为视网膜神经节细胞(RGCs),而这些细胞开始出现视网膜神经节细胞(RGCs)特有的特性。

RGCs是我们眼睛和大脑之间的连接,将眼睛接受的信息发送到大脑进行解释。当这些细胞被破坏或隔断,大脑将无法得到重要的信息,导致失明。"我们已经能够在培养皿中产生具有青光眼特性的细胞,在更遥远的未来,我们也许有能力使用健康的患者细胞来替代在该病中丢失的细胞。这是一个重大挑战,也是终极的远景目标"Jason Meyer说。

展望

失明是最折磨人的身体障碍之一,眼睛的各种损伤和退化几乎无法治疗。但有了干细胞技术,我们心中又燃起了希望之火。上述成果让人们相信,一部分细胞发育相关的眼疾能够用干细胞来恢复,而损伤的视神经和眼部构造也有望靠干细胞生成的活体来替换。或许在我们这一代人的有生之年,各种眼病将像白内障那样容易移除。生物学如果真能消灭那些如宿命般令人窒息的痛苦,那二十一世纪的确称得上是“生物学的世纪”。(生物谷Bioon.com)

参考出处:

[1] Study in mice suggests stem cells could ward off glaucoma

[2] Transplantation of ipsC-derived TM cells rescues glaucoma phenotypes in vivo

[3] Differentiation of human ESCs to retinal ganglion cells using a CRISPR engineered reporter cell line
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