移植胚胎视网膜干细胞有修复小鼠视网膜损伤的潜力

来源:医博士  | 2022-03-23 作者:毛毛虫    


传统上的失明眼病包括白内障、角膜感染和屈光间质病变。随着基础研究和临床技术的发展,许多眼病逐渐成为可治疗的眼病。然而,失明眼病的频谱正在发生显著变化。目前,视网膜疾病是世界范围内导致视力下降的主要原因。年龄相关性黄斑变性(AMD)和视网膜色素变性(RP)是两种具有代表性的视网膜疾病。

 

光感受器 (PR) 负责将光转换为电信号,以便进一步处理和整合。在解剖学上,PR 与视网膜色素上皮 (RPE) 接触。RPE 涉及营养物质的运输、蛋白质的回收和光感受器碎片的消除。RPE还分泌一些生长因子,因此,RPE细胞功能障碍或死亡可导致RPE的丧失,导致视力损害,在某些情况下最终导致失明。值得注意的是,RPE不能内源性再生。干细胞具有自我更新和分化为各种类型细胞的关键能力。

 

研究表明,干细胞正在成为一种有吸引力的细胞治疗来源,以替代或修复受损的RPE和PRs。视网膜干细胞疗法是恢复视网膜疾病患者视力的一种有前景的治疗选择。三类干细胞或祖细胞用于细胞治疗,包括多能干细胞 (PSC)、胎儿细胞和出生后/成人细胞。目前正在研究的基于细胞的视网膜疾病疗法通常使用胚胎干细胞 (ESC) 或诱导多能干细胞 (iPSC)。

 

迄今为止,许多研究表明,干细胞或干细胞来源的细胞改善宿主细胞的生存和功能,不是通过产生缺失的细胞,而是通过分泌生长因子。移植的细胞可以迁移并整合到视网膜的各个层中,这可能是由神经分化刺激因子诱导的。诱导多能干细胞与ESCs相似,但来源于完全分化的成人体细胞(如皮肤成纤维细胞或白细胞)去分化成干细胞,然后再分化成靶细胞。显然,从理论上讲,使用诱导多能干细胞进行移植具有伦理优势;但由于转化和转录因子的机制未知,存在潜在的风险,如发展成恶性肿瘤。治疗性RSCs可输送到玻璃体腔,比视网膜下注射风险小,因为后者可导致视网膜脱离。因此,源自 ESC 的 RSC 似乎在治疗视网膜疾病方面具有更多益处。然而,RSCs在治疗视网膜退行性疾病中的应用和作用尚未完全揭示。目前,RSCs应用中的许多问题需要探索和解决,如用于移植的RSCs来源、移植方法、局部存活期和电生理功能维持等。

 

从小鼠胚胎视网膜和睫状体组织中分离出 RSC,并用 5-bromo-2'-deoxyuridin (BrdU) 标记。 通过环夹视神经诱导雄性小鼠左眼视网膜视神经挤压伤。通过玻璃体内注射将第6代BrdU标记的RSCs移植到受损的视网膜中,以盐水注射的眼睛作为对照。进行苏木精和伊红组织学染色,以及 BrdU、Nestin 和 Pax6 免疫染色。

 

视网膜电图 (ERG) 用于评估视网膜的电活动。通过 Pax6 和 Nestin 的阳性染色鉴定胚胎来源的 RSC。在大多数 RSC 中检测到 BrdU 掺入。受损的视网膜显示出视网膜组织中的细胞核解体和碎裂,随着钳夹时间的推移而进展,并且 ERG 中 a 波和 b 波的振幅降低。

 

在RSCs移植受损的视网膜中,视网膜表面显示BrdU、Pax6和Nestin的阳性染色。

 

值得注意的是,RSCs 迁移到视网膜神经节细胞层和核内。移植的 RSC 显着提高了视网膜受伤眼睛的波幅。

 

小结:胚胎RSCs与神经干细胞具有相似的特征。玻璃体腔注射RSCs移植可修复受损视网膜。

 

医博士编译: Feng X, Chen P, Zhao X, et al. Transplanted embryonic retinal stem cells have the potential to repair the injured retina in mice. BMC Ophthalmology. 2021; 21(1):26. doi:10.1186/s12886-020-01795-1.

原文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33422026/  


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