2020年8月1日,來自美國馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員首次在將信號從眼睛傳送到大腦的視神經(jīng)區(qū)域中發(fā)現(xiàn)了間充質(zhì)干細胞。這一發(fā)現(xiàn)針對最常見形式的青光眼可能產(chǎn)生的原因提供了一種新的理論,并為治療成年人失明的主要原因提供了潛在的新方法。相關(guān)研究結(jié)果于2020年7月27日在線發(fā)表在PNAS期刊上,論文標題為“The optic nerve lamina region is a neural progenitor cell niche”。
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論文通訊作者、馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院眼科與視覺科學(xué)系教授Steven Bernstein博士說,“我們認為這些稱為神經(jīng)祖細胞(Neural progenitor cell)的細胞在出生時就存在于視神經(jīng)組織中,并持續(xù)存在數(shù)十年,協(xié)助滋養(yǎng)形成視神經(jīng)的神經(jīng)纖維。如果沒有這些細胞,神經(jīng)纖維可能就會失去對應(yīng)激的抵抗力,并開始惡化,導(dǎo)致視神經(jīng)受損,最終可能導(dǎo)致青光眼?!?br/>
超過300萬美國人患有青光眼。青光眼是由于視神經(jīng)受損導(dǎo)致的,它造成12萬美國患者失明。這種神經(jīng)損傷通常與液體積聚而不能正常排出引起的眼部壓力增加有關(guān)。患者的視野中會出現(xiàn)盲點,而且隨著時間的推移,盲點會逐漸擴大。
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Bernstein博士說,“這是第一次在視神經(jīng)中發(fā)現(xiàn)神經(jīng)祖細胞。如果沒有這些細胞,視神經(jīng)就無法自我修復(fù)青光眼或其他疾病造成的損傷。這可能會導(dǎo)致永久性視力喪失和殘疾。神經(jīng)干/祖細胞(Neural stem/progenitor cell)的存在為開發(fā)修復(fù)視神經(jīng)損傷的新療法打開了大門,這是一個非常令人興奮的消息?!?br/>
為了取得這一研究發(fā)現(xiàn),Bernstein博士和他的團隊檢查了一個稱為視神經(jīng)篩板(Optic nerve lamina)的狹窄組織。視神經(jīng)篩板不到1毫米寬,位于視神經(jīng)和眼球后部的感光視網(wǎng)膜組織之間。長長的神經(jīng)纖維從視網(wǎng)膜穿過視神經(jīng)篩板,延伸到視神經(jīng)中。這些研究人員發(fā)現(xiàn)在神經(jīng)纖維離開眼球后,視神經(jīng)篩板祖細胞可能負責立即對它們進行絕緣,從而支持在通往大腦的路徑上的神經(jīng)細胞之間建立連接。
視神經(jīng)篩板壁龕(Lamina niche)中的這些干細胞用生長因子促進這些延伸的神經(jīng)纖維以及協(xié)助絕緣鞘的形成。這些研究人員能夠通過使用抗體和轉(zhuǎn)基因動物來確認這些神經(jīng)干細胞的存在,并確定了它們表面上的特定蛋白標志物。
Bernstein博士說,“花了52次試驗才成功地在體外培養(yǎng)過程中培育出視神經(jīng)篩板祖細胞。因此,這是一個具有挑戰(zhàn)性的過程。”Bernstein博士和他的合作者們需要確定正確的生長因子組合和其他細胞培養(yǎng)條件,以便最有利于這些干細胞的生長和復(fù)制。最終,他們發(fā)現(xiàn)這些干細胞可以經(jīng)誘導(dǎo)后分化成幾種不同類型的神經(jīng)細胞。這些神經(jīng)細胞包括神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞,眾所周知,它們對不同大腦區(qū)域的細胞修復(fù)和細胞替換非常重要。
這一發(fā)現(xiàn)可能會改變對影響視神經(jīng)的眼病的治療。Bernstein博士和他的研究團隊計劃使用轉(zhuǎn)基因小鼠來觀察視神經(jīng)篩板祖細胞的減少是如何導(dǎo)致青光眼等疾病并阻止修復(fù)的。
未來還需要開展進一步的研究來探索這種神經(jīng)祖細胞的修復(fù)機制。Bernstein博士補充道,“如果我們能確定這些細胞分泌的關(guān)鍵生長因子,它們就可能潛在地作為一種混合物來減緩青光眼和其他年齡相關(guān)的視力疾病的進展?!?br/>
馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院院長E. Albert Reece教授說,“這一令人振奮的發(fā)現(xiàn)可能會在導(dǎo)致視力下降的年齡相關(guān)疾病領(lǐng)域迎來翻天覆地的變化。數(shù)百萬視力受到青光眼嚴重影響的患者迫切需要新的治療方案,我認為這項研究將為他們帶來新的希望。”
(文源:生物谷 Bioon.com)