研究人员在小鼠身上逆转了先天性失明

由美国国家眼科研究所(NEI)资助的研究人员通过将视网膜中的支持细胞Müller胶质细胞转变为杆状光感受器，逆转了小鼠的先天性失明。这一发现推动了针对老年性黄斑变性和色素性视网膜炎等致盲疾病的再生疗法的发展。一份调查结果的报告今天在网上发表自然．NEI是美国国立卫生研究院的一部分。

“这是科学家们对Müller神经胶质细胞进行重新编程的第一份报告杆光感受器在哺乳动物中视网膜NEI视网膜神经科学项目主任Thomas N. Greenwell博士说。“视杆细胞能让我们在弱光下看到东西，但它们也可能有助于保护视锥感光细胞，这对色觉和高视力很重要。视锥细胞往往在后期眼病中死亡。如果杆状细胞可以从眼睛内部再生，这可能是治疗影响光感受器的眼睛疾病的一种策略。”

光感受器是位于眼睛后部视网膜上的感光细胞，当被激活时，它会向大脑发出信号。哺乳动物，包括老鼠而人类，光感受器不能自己再生。像大多数神经元一样，一旦成熟，它们就不会分裂。

科学家们长期以来一直在研究Müller胶质细胞的再生潜力，因为在其他物种中，如斑马鱼，它们会因受伤而分裂，并可以转化为光感受器和其他视网膜神经元。因此，斑马鱼可以在严重的视网膜损伤后恢复视力。然而，在实验室里，科学家们可以诱导哺乳动物Müller神经胶质细胞表现得更像鱼类。但这需要损伤组织。

纽约西奈山伊坎医学院眼科学副教授、眼干细胞项目主任陈博博士说:“从实际的角度来看，如果你试图再生视网膜以恢复一个人的视力，首先激活Müller神经胶质而损伤它是适得其反的。”

该研究的首席研究员陈说:“我们想看看是否可以编程Müller神经胶质细胞，使其成为活老鼠的杆状光感受器，而不必损伤其视网膜。”

在两阶段重编程过程的第一阶段，Chen的团队通过向正常小鼠的眼睛注射一种基因来激活一种叫做-连环蛋白的蛋白质，刺激Müller神经胶质细胞分裂。几周后，他们给老鼠的眼睛注射因子，鼓励新分裂的细胞发育成杆状光感受器。

研究人员使用显微镜观察新形成的细胞。他们发现，新形成的杆状光感受器在结构上看起来与真正的光感受器没有区别。此外，允许杆状细胞与视网膜内其他类型神经元交流的突触结构也已经形成。为了确定Müller神经胶质衍生的杆状光感受器是否有功能，他们在先天性失明的小鼠身上测试了治疗，这意味着它们出生时没有功能杆状光感受器。

在经过治疗的天生失明的小鼠中，Müller胶质细胞衍生的杆状细胞与正常小鼠一样有效地发育。在功能上，他们证实新形成的杆状细胞通过突触与其他类型的视网膜神经元交流。此外，从视网膜神经节细胞(将信号从光感受器传递到大脑的神经元)记录的光反应和对大脑活动的测量证实，新形成的视杆实际上整合在视觉通路电路中，从视网膜到大脑的初级视觉皮层。

陈的实验室正在进行行为研究，以确定小鼠是否恢复了执行视觉任务的能力，如水迷宫任务。Chen还计划研究该技术是否适用于人工培养的人类视网膜组织。