干细胞移植治疗视网膜色素变性研究进展

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视网膜移植技术的突破

视网膜移植技术的突破

视网膜移植技术的突破视网膜是人眼中最重要的组织之一,但由于各种原因导致的视网膜受损,会导致视力下降甚至失明。

传统的视网膜疾病治疗手段主要是药物治疗和手术,但这些治疗手段的效果有限。

近年来,视网膜移植技术开始引起越来越多的关注。

视网膜移植技术是一种常见的眼部手术,已经在治疗各种视网膜疾病上得到了广泛应用,具有极高的治疗效果。

在视网膜移植技术方面,最近出现了一些重大突破,细胞移植、干细胞移植、基因治疗和人工视网膜等技术已经逐渐应用到了临床上,为视网膜疾病的治疗提供了更加广阔的前景。

细胞移植技术细胞移植技术是一种利用人体自身的细胞治疗视网膜病变的方法。

经过多年的研究和探索,终于实现了对视网膜色素上皮细胞的移植。

这些细胞被成功地移植到患者的眼部,可以有效地改善角膜病变,提高视力。

根据临床试验的数据显示,细胞移植技术治疗视网膜疾病的成功率为70%以上。

干细胞移植技术干细胞是一种又称为多能细胞的细胞类型,可以分化成各种细胞类型,包括视网膜上的多种细胞类型。

因此,干细胞移植技术也被广泛应用于视网膜病变的治疗。

通过干细胞移植技术,可以有效替代受损的视网膜组织,实现治疗效果。

在最新的研究中,科学家对干细胞移植进行了深入研究,成功地将干细胞移植到了猫的视网膜上,这项实验的成功将有助于更好地实现人类的干细胞移植治疗。

基因治疗技术基因治疗技术是利用基因修饰、转移和重组等技术治疗疾病的一种方法。

在视网膜移植技术方面,基因治疗技术也有很好的应用前景。

通过基因治疗技术,可以有效地修复受损的视网膜组织,改善视力。

在近期的研究中,科学家成功地将基因移植到猴子的视网膜上,实现了病变细胞的修复和替代,可见基因治疗技术有着广阔的应用前景。

人工视网膜技术人工视网膜技术是一个新兴的视网膜移植技术,它利用先进的生物材料制造出一副人工视网膜,将其移植到患者的眼部,以替代受损的原有视网膜组织。

该技术的前景广阔,已经得到许多国家的支持和认可。

最近,一项由意大利医学专家进行的人工视网膜移植实验也取得了重大突破,在治疗糖尿病引起的视网膜疾病方面取得了成功。

干细胞在眼科领域中的应用与研究

干细胞在眼科领域中的应用与研究

干细胞在眼科领域中的应用与研究近年来,干细胞技术的发展为医学领域带来了巨大的希望和可能性。

干细胞具有自我复制和分化为多种类型细胞的潜能,可以用于再生组织和器官。

在眼科领域中,干细胞的应用已经取得了一定的突破,并展现出了广阔的应用前景。

本文将介绍干细胞在眼科领域中的应用及其相关研究。

首先,干细胞在眼表疾病的治疗中发挥着重要的作用。

干细胞可以分化为结缔组织细胞和上皮细胞,这些细胞有助于修复和再生受损的眼表组织。

例如,干细胞可以用于治疗干眼症,这是一种眼表疾病,由于泪液分泌不足或质量下降导致眼表组织受损。

干细胞移植可以促进眼表组织的再生,增加泪液分泌,改善患者的症状。

此外,干细胞还可以用于治疗角膜溃疡、球结膜炎等眼表疾病。

其次,干细胞在角膜疾病的治疗中也有着重要的应用价值。

角膜是眼睛的透明层,常常受到外界伤害和疾病的侵袭。

当角膜受损时,干细胞可以分化为角膜细胞,帮助修复受损的角膜组织。

例如,干细胞移植可以用于治疗角膜炎、角膜溃疡、角膜瘢痕等疾病。

通过将干细胞注入患者的受损角膜区域,可以促进角膜组织的再生,恢复视力和视觉质量。

这种治疗方法已经在实际临床中得到了广泛应用,并取得了显著的疗效。

除了眼表疾病和角膜疾病的治疗,干细胞还可以在视网膜疾病的研究和治疗中发挥重要的作用。

视网膜是眼睛中感光细胞的组织,与人眼的视力密切相关。

一些视网膜疾病,如老年性黄斑变性和视网膜色素变性,会导致视网膜细胞的死亡和视力损失。

干细胞可以分化为视网膜细胞,替代受损的细胞,恢复视网膜的功能。

目前,研究人员正在探索利用干细胞治疗视网膜疾病的方法,并取得了一些初步的进展。

然而,由于视网膜的复杂结构和功能,该领域的研究仍面临许多挑战,需要进一步的研究和探索。

此外,干细胞还可以用于治疗其他眼部疾病,如青光眼、眼部外伤等。

干细胞在这些疾病中的应用虽然尚处于研究阶段,但已经展示出了巨大的潜力。

通过干细胞的再生和分化,可以修复受损的眼部组织,改善患者的症状和生活质量。

视网膜色素变性病的治疗新进展

视网膜色素变性病的治疗新进展

视网膜色素变性病的治疗新进展视网膜色素变性病(retinitis pigmentosa,RP)是一种遗传性视网膜疾病,其特征是视网膜色素层变性和萎缩,导致渐进性视力丧失。

该疾病是不可逆的,目前尚无根治方法。

传统治疗方法主要是辅助性治疗,如佩戴视力辅助器、使用药物、手术治疗等。

近年来,随着基因治疗和干细胞技术的发展,视网膜色素变性病的治疗也迎来了新的进展。

一、基因治疗视网膜色素变性病的发病机理与多种遗传突变相关。

因此,基因治疗成为治疗RP的新方向。

基因治疗是利用基因工程技术将正常基因或修复性基因导入病人体内,通过激活或抑制某些功能,达到治疗目的。

目前,基因治疗主要分为替换型、增强型和修复型三种。

替换型基因治疗是利用载体将正常基因导入视网膜内,使其恢复正常功能。

增强型基因治疗是增强已有基因的功能。

修复型基因治疗是通过基因编辑技术修复病变基因。

已有许多基因治疗试验证明,基因治疗是治疗RP的有效方法。

例如AVXS-201和UPC-2A等途径,均使RP患者的视力得到显著改善。

基因治疗的发展将为RP患者带来更为广阔的治疗前景。

二、干细胞技术干细胞技术也是治疗RP的新方向之一。

干细胞是一类全能性细胞,可分化成各种类型的细胞。

RP导致视网膜细胞死亡和萎缩,如果通过干细胞能够重建视网膜的组织结构,就有望恢复视力。

目前,干细胞技术主要分为胚胎干细胞和诱导多能性干细胞两类。

胚胎干细胞来源于胚胎的内细胞团,目前仍存在一些伦理和法律问题。

因此,诱导多能性干细胞成为RP治疗中备受关注的一个方向。

诱导多能性干细胞是指通过基因重编程和特定培养条件将成体细胞转化为全能性干细胞。

通过这种技术,RP患者的皮肤细胞、血液细胞等常见组织中提取的细胞就能转化为干细胞,再实现分化成视网膜细胞。

对于RP的治疗,干细胞技术的精准度和可操作性是其最大的优势。

但需要注意的是,干细胞技术更为复杂,仍存在不少技术难题待解决。

三、治疗前景目前,基因治疗和干细胞技术的发展仍处于探索阶段,临床应用还需要时间的检验和积累。

骨髓间充质干细胞治疗视网膜疾病的实验进展

骨髓间充质干细胞治疗视网膜疾病的实验进展

骨髓间充质干细胞治疗视网膜疾病的实验进展骨髓间充质干细胞治疗视网膜疾病的实验进展1.福建医科大学第一临床医学院 2.福建卫生职业技术学院王珊珊1.2徐国兴1各种视网膜疾病,如视网膜色素变性(RP)、年龄相关性黄斑病变(AMD)等,视网膜光感受器的损伤可导致不可逆的视力丧失。

对于此类疾病,人们尝试了很多方法来修复视网膜细胞变性,阻止视网膜光感受器的丧失,其中包括营养支持治疗、基因治疗、神经生长因子、以及人工眼等。

然而,这些方法都未能取得确切的临床疗效,因此人们开始转向寻找合适的细胞源作为移植物,通过视网膜的细胞移植来代替丢失的细胞或者起到支持细胞的作用,以阻止更进一步的细胞丢失。

随着干细胞应用技术不断突破,为我们最终有效的治疗这些眼病,恢复患者的视功能提供了一个良好的契机。

再加上眼睛的解剖结构明确,并具有透明的屈光介质、便于操作定位及观察的特点,使得与其他神经系统疾病相比,视网膜疾病在细胞移植方面发展得更为迅速。

1间充质干细胞具有优势干细胞是生物个体生长发育中具有自我更新、增殖和多向分化潜能的细胞群体,分为胚胎干细胞和成体干细胞。

目前研究较多用于视网膜移植的干细胞包括胚胎干细胞(ESC)和成体干细胞中的间充质干细胞(mesenchymal stemcells,MSCs)、神经干细胞(NSC)和视网膜干细胞/祖细胞(RPC)等。

但由于MSCs易于获得,且无胚胎干细胞或神经干细胞的伦理障碍,同时也避免了异体移植的免疫排斥反应,在目前临床前试验和临床应用中尚未见致畸作用的发生。

因此,MSCs 在干细胞移植方面具有优势,也是目前研究相对深入的一群具有多向分化潜能的成体干细胞。

然而,要想实现MSCs的临床应用,就必须克服MSCs 的选择、培养扩增、体外标记、植入体内及植入后的融合等一系列技术难题。

目前,MSCs移植主要以大鼠骨髓间充质干细胞实验对象,已进入动物实验的阶段,虽取得了一些突破,但同时也存在不少难题。

北联世纪:利用干细胞治疗眼疾,重获光明不再是天方夜谭

北联世纪:利用干细胞治疗眼疾,重获光明不再是天方夜谭

北联世纪:利用干细胞治疗眼疾,重获光明不再是天方夜谭根据2019年世界卫生组织发布的首份《世界视力报告》,目前全球有超过22亿人视力受损或失明,其中有超过10亿人是因近视、远视、青光眼和白内障等问题未得到必要的治疗所导致。

随着全球视力受损或失明人群的增加,并且许多导致失明的疾病目前很难治疗,眼科保健以及眼疾的治疗成为了研究热点。

干细胞在许多疾病的治疗研究中发挥了作用,在眼疾中也不例外。

目前国际上已经有一款眼部干细胞疗法上市,它就是Holoclar,2015年获欧盟批准用于治疗因物理或化学因素所致眼部灼伤导致的中度至重度角膜缘干细胞缺乏症。

近日,国际电视台CGTN报道了采用机器人将干细胞植入患者眼睛内以修复视力丧失的一则新闻。

伦敦国王学院和Moorfields眼科医院的科学家正在研究一种将干细胞植入眼睛后部以恢复视力的新技术。

目前,这项试验已经在两名患者身上成功进行了测试,这两名患者原先根本无法进行阅读,经过治疗后,现在可以佩戴普通老花镜进行阅读,每分钟能阅读60到80个单词。

眼睛中藏纳着较多神经,即使是一些常见的炎症疾病也可能损伤到眼部神经,加上神经细胞难以再生,从而造成不可逆的损伤,严重者会导致患者视力丧失。

因此,如何治疗一直是临床上的难题。

14名患者接受间充质干细胞治疗视网膜色素变性是一个统称,囊括了一系列具有遗传性、进行性光感受器或视网膜色素上皮细胞变性,以及功能障碍的疾病。

若患上此疾病,最终逃不过逐渐丧失视力,直到失明的结局。

近期,科研人员招募了14名晚期视网膜色素变性的患者,根据以下流程开展了实验:将所有参与者的右眼作为实验组,其中又根据玻璃体内注射间充质干细胞的浓度不同,细分为三组(低剂量、中剂量、高剂量),将左眼作为对照组。

实验结果从以下几部分开展分析:1、平均最佳矫正视力:所有患者的平均最佳矫正视力均有改善。

令人惊奇的是,相比于左眼(对侧眼睛),低剂量组观察到的改善效果最为明显。

干细胞在眼科治疗中的前景

干细胞在眼科治疗中的前景

干细胞在眼科治疗中的前景眼睛是人类感知世界的重要器官之一,恢复视力对于许多视力受损患者来说是至关重要的。

然而,传统的治疗方法对于一些眼部疾病无法提供有效的治疗方案。

然而,近年来干细胞技术的发展为眼科治疗带来了新的希望。

干细胞在眼科治疗中具有巨大的潜力,可以用于修复受损组织、减轻或治愈某些视力障碍。

本文将探讨干细胞在眼科治疗中的前景以及目前所取得的成就。

一、干细胞治疗应用于角膜再生角膜是我们眼睛表面透明薄弱结构,受到外界刺激和损伤时容易发生问题。

目前采用传统方法进行角膜修复存在一些限制,如移植等待时间长、供体角膜匮乏等问题。

然而,利用干细胞技术进行角膜再生已经取得了显著进展。

1. 干细胞移植干细胞移植是目前角膜再生领域广泛应用的一种方法。

研究表明,干细胞可以分化为角膜上皮细胞,从而用于修复受损的角膜组织。

这种方法不仅能够缩短患者等待时间,还能够避免供体不匹配问题,提高手术成功率。

2. 干细胞生长因子促进角膜再生另一种干细胞治疗方法是利用干细胞产生的生长因子来促进角膜再生。

研究人员发现,干细胞可以释放多种生长因子,这些因子能够刺激周围组织的再生和修复。

通过应用这些生长因子,可以加速角膜伤口愈合过程,提高治疗效果。

二、干细胞在黄斑变性治疗中的作用黄斑变性是一种导致视力逐渐丧失的眼科疾病,在老年人中非常常见。

虽然目前尚无完全治愈黄斑变性的方法,但干细胞技术为该疾病的治疗提供了希望。

1. 网膜色素上皮细胞移植治疗一项基于干细胞技术的新兴治疗方法是将健康的网膜色素上皮细胞移植到受损黄斑区域。

这些干细胞以其自身的再生能力替代受损细胞,从而恢复视网膜功能。

此外,干细胞还可以释放多种生长因子来刺激周围组织再生,进一步促进视力恢复。

2. 干细胞透明质酸凝胶治疗透明质酸凝胶可以稳定并保护黄斑区域内的干细胞,阻止其流失和死亡,并提供必要的滋养和环境支持。

采用透明质酸凝胶作为载体可以增加干细胞在治疗过程中的存活率,并加快愈合过程。

干细胞与视网膜移植的研究现状

干细胞与视网膜移植的研究现状

干细胞与视网膜移植的研究现状干细胞具有自我分裂增殖和多向分化潜能。

现有研究结果表明,胚胎干细胞、成体干细胞及诱导多功能干细胞均可体外培养分化成具有视网膜细胞标志的各种细胞,给许多视网膜变性疾病提供了新的途径。

本文就干细胞视网膜移植的研究现状作一综述。

标签:干细胞;移植;视网膜近年来,视网膜干细胞移植成为人们研究的热点。

目前处于研究阶段的干细胞主要有胚胎干细胞、成体干细胞及诱导多功能干细胞等。

一胚胎干细胞胚胎干细胞,简称ES或EK细胞,是早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。

近年来,关于诱导ES细胞定向分化或形成特定的组织已经成为研究热点。

曹明哲等抑制Nodal信号通路,将ES细胞诱导分化为中脑细胞,随后添加activin 和血清,可诱导分化成Rx+、Pax6+的视网膜前体细胞。

将这些细胞与发育阶段的视网膜组织共培养,即可得到各种视网膜细胞[1]。

EirakuM等成功地利用人类胚胎干细胞生成第一个类似于胚眼的杯状结构,包含六种不同的视网膜神经元细胞和Müller胶质细胞,并且分层排列[2]。

多项研究表明,胚胎干细胞可以体外培养,特异性分化成视网膜细胞并形成类似的视网膜组织。

目前已有研究发现,干细胞移植可以存活、整合并优先分化成视网膜感光细胞和神经节细胞,对疾病治疗具有重要意义。

但时至今日,胚胎干细胞的移植研究仍然面临很多问题,如细胞的来源问题,伦理学的问题以及胚胎干细胞的致瘤性等。

二成体干细胞迄今发现的成体干细胞主要有视网膜干细胞、造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞等。

视网膜干细胞是其中唯一眼源性干细胞。

最早Vincent等研究发现小鼠眼内的单纯色素睫状缘细胞可以在体外分裂增殖,分化为视网膜细胞,包括视杆细胞、Müller胶质细胞和双极细胞,据此发现了视网膜干细胞。

现有研究证实,移植入受体视网膜下腔的视网膜干细胞能分裂、分化并形成特征性的感光细胞居内、双极细胞、放射状胶质细胞和无长突细胞居外的玫瑰花球状细胞团。

干细胞移植在眼科疾病治疗中的应用方法总结

干细胞移植在眼科疾病治疗中的应用方法总结

干细胞移植在眼科疾病治疗中的应用方法总结引言:眼科疾病是指影响眼睛和其周围结构的疾病,如白内障、青光眼、黄斑病变等。

传统的治疗方法在某些情况下可能无法完全恢复视力,因此科学家们转向了新的治疗方法——干细胞移植。

干细胞能够自我复制并分化为多种细胞类型,这使得它们成为一种重要的治疗方法。

本文将介绍干细胞移植在眼科疾病治疗中的应用方法,并探讨其现状和前景。

一、干细胞的来源:干细胞的来源有多种,包括:1. 脂肪组织:脂肪组织中含有丰富的成体干细胞,可以通过抽取脂肪组织获得。

2. 骨髓:骨髓中的造血干细胞是最常见的干细胞来源之一。

3. 脐带血:脐带血中的造血干细胞也是一种常用的来源,由于脐带血的获取方便和无侵入性,受到了广泛的关注。

4. 胚胎:胚胎干细胞具有极高的分化潜能,但由于伦理和道德问题,胚胎干细胞的研究和应用存在限制。

二、干细胞移植方法:1. 自体干细胞移植:自体干细胞移植是指将患者自身的干细胞提取和移植回其身体,从而避免免疫排斥反应。

该方法需要在初始阶段收集和储存患者的干细胞。

常用的方法包括:- 脂肪组织提取法:通过脂肪组织提取获得干细胞,然后培养和增殖后移植回患者体内。

- 自体骨髓提取法:通过骨髓穿刺提取骨髓中的干细胞,然后进行培养和移植。

2. 异体干细胞移植:异体干细胞移植是指将他人捐赠的干细胞移植到患者身体中。

该方法需要进行组织相容性配型以确保移植物不被免疫系统排斥。

常用的方法包括: - 骨髓移植:将捐赠者的骨髓中的干细胞移植到患者体内,以替代患者异常的造血系统。

- 脐带血移植:将捐赠者的脐带血中的干细胞移植到患者体内,以重建患者的免疫系统和造血系统。

三、干细胞在眼科疾病治疗中的应用:1. 干细胞移植治疗角膜疾病:- 干细胞角膜移植:将自体干细胞移植到患者受损的角膜上,以恢复角膜的透明度和功能。

该方法已成功用于治疗多种角膜疾病,如角膜溃疡、干眼症等。

- 异体干细胞角膜移植:将异体干细胞移植到患者角膜上,以恢复角膜正常结构和功能。

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干细胞移植治疗视网膜色素变性研究进展【关键词】视网膜色素变性;干细胞移植;视网膜干细胞视网膜色素变性(RP)是一组遗传性退行性视网膜疾病,主要影响视杆细胞和视网膜色素上皮细胞(RPE)。

早期特征性临床表现为夜盲和周边视野的丧失,最终导致中心视力的丧失,目前尚无有效治疗方法。

近年来干细胞移植治疗视网膜色素变性取得了一些进展,下面就对其进行综述。

1 胚胎干细胞移植胚胎干细胞为源于受精胚泡的内细胞团,具有多能性,能够自我更新并产生特殊类型的细胞[1]。

其可以发育成外胚层、中胚层及内胚层任何组织类型的细胞,在特异性组织环境中,能分化成特定类型的细胞[2]。

胚胎干细胞诱导分化为视网膜前体细胞胚胎干细胞分化必须依靠相应微环境所提供的各种营养因子来完成。

Sugie等[3]利用维甲酸法将EB3鼠的胚胎干细胞与胚胎第6天的鸡胚视网膜组织联合培养10 d后,发现视紫红质免疫阳性细胞明显增加,而对照组中则未发现视紫红质免疫阳性细胞。

Ikeda等[4]应用改良的无血清培养法(SFEB/DLFA),高效诱导出Rx+/Pax6+视网膜前体细胞,对这种细胞进行视锥视杆同源盒基因转染后,细胞还可以自体激活,获得了表达视紫红质的能力。

有学者对培养方法进行改良,采用经典培养方法或非经典培养方法与多种生长因子、新生胚胎视网膜组织或视网膜基质细胞联合培养胚胎干细胞,使干细胞定向诱导的特异性及诱导效率均有明显提高[5,6]。

供体视网膜前体细胞与受体视网膜组织作用的可能机制研究表明,细胞之间有相互识别和选择性黏着的能力,同类细胞间相互识别并黏着,形成细胞群体,不同细胞群体之间按一定的规律排列,这种细胞行为称为细胞类聚。

细胞类聚在胚胎发育中具有重要作用,在视网膜前体细胞眼内移植的研究中,这一现象也已得到证实。

Ikeda等[7]在器官培养中也观察到类似的现象,他们发现,体外培养的胚胎干细胞源性视紫红质阳性细胞准确无误地进入光感受器细胞层并存活;Ikeda 等提出了另外的解释,他认为未成熟的视网膜前体细胞可能在进入外核层后,优先分化为光感受器细胞。

这两项研究都证实了细胞类聚在干细胞眼内移植中的作用。

同源细胞之间的亲和力导致细胞类聚,对干细胞在视网膜内的定向迁移具有重要意义。

2 骨髓干细胞移植骨髓干细胞(BMSC)主要骨髓造血干细胞(HSCs)和骨髓间充质干细胞(MSCs)两大部分组成。

HSCs是具有高度自我更新能力和多向分化潜能的造血前体细胞,主要生成血液的有形成分;MSCs 则生成骨髓间质成分和分泌细胞因子支持造血。

大量研究证明HSCs 能向非造血细胞,如肝脏细胞、心肌细胞、神经细胞和血管内皮细胞分化;MSCs 也具备向骨、软骨、脂肪、肌肉细胞以及心肌细胞、肝细胞、内皮细胞、神经细胞分化的能力[8,9]。

自体骨髓干细胞移植后的视网膜组织学观察Kicic等[10]用BrdU标记MSCs后在4~5周龄的RSC大鼠视网膜下注射,形成覆盖1/3视网膜面积的视网膜下水泡,4 d左右能完全吸收;注射后12周,发现植入的MSCs在注射区域分布,不能向外迁移,但在此区域范围内可以越过光感受器节细胞层在外核层与宿主视网膜整合。

免疫组化分析,移植的MSCs 视紫红质、突触(小) 泡蛋白染色阳性,并且不表达增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen ,PCNA)。

电镜下可以观察到MSCs周围有突触小泡形成。

说明MSCs移植后向光感受器细胞分化的能力,并有可能帮助形成突触传递。

对于机械损伤、激光损伤或MNU诱导的RP模型,认为BMSC不管是眼内注射或静脉注射移植,植入的BMSC均在视网膜损伤部位的外核层整合,并能表达神经细胞胶质酸性蛋白、视紫红质蛋白和波形蛋白等视网膜神经细胞特异蛋白[11,12]。

其中,Minamino等[12]将观察时间延长至一年,仍能检测到BMSC来源的神经细胞。

自体骨髓干细胞移植治疗RP的可能机制细胞分化:BMSC可塑性的发现使人们开始研究其在RP的治疗上能否发挥作用。

在体外无论有无诱导因素,均有BMSC 向多种细胞分化的报道[13]。

实验证实,将BMSC眼内移植或经静脉移植,均可发现BMSC与视网膜整合,多数报道整合于外核层,亦有报道在节细胞层[14]。

免疫组化分析发现,整合的细胞能够表达视网膜神经细胞和视网膜光感受器细胞特异性蛋白,如神经细胞胶质酸性蛋白、视紫红质蛋白和波形蛋白等,说明BMSC移植后能够在RP动物模型的视网膜存活,并可以向视网膜神经细胞和视网膜光感受器分化,从而达到治疗RP 的目的。

抑制凋亡:Martin Friedlander及其研究组报道HSCs对外核层产生的保护作用可能与凋亡抑制相关[15],将玻璃体腔植入HSCs的rd1Prd1小鼠视网膜做基因序列分析,发现多数增量调节的基因编码的蛋白具有抑制细胞凋亡的作用,如Tgtp 、H2K2、MAD、Cxadr 、YY1 等,它们可能在延长感光细胞寿命上起重要的治疗作用[15]。

c myc是参与细胞凋亡的转录因子,它可以增量调节下游区的凋亡诱导因子。

研究发现cmyc在rd小鼠的表达是野生型的4~5倍。

Mad1和YY1具有抑制c myc 的活性,阻止c myc诱导的凋亡的作用。

Martin Friedlander 的实验中Mad1和YY1在Lin HSCs植入的视网膜有显著高表达。

Mad1的高表达还可能通过抑制凋亡途径中的另一重要成分,即抑制Fas诱导的半胱天冬酶的激活来达到抑制凋亡的目的[15]。

3 视网膜干细胞移植眼组织通过中央神经系统的祖细胞、前体细胞、视网膜干细胞途径,达到视细胞的再生。

哺乳类动物视网膜干细胞在成年后很少具有活性,如何在体外培养视网膜干细胞,控制其增殖和分化,并且利用组织工程的方法体外构建视网膜,移植治疗相关视网膜疾病,是对视网膜干细胞研究的最终目的。

但是从目前来看,如何大量扩增视网膜干细胞细胞,还是研究中瓶颈之一。

视网膜干细胞增殖分化培养的突破最近Kumar[16]将干细胞生物反应器引入了视网膜细胞的培养中,生物反应器模拟了干细胞在动物体中所处的环境条件,让细胞处在一种富含蛋白质的液体里,模拟体内循环系统的流动,大大提高了干细胞培养的增殖率,并且研究人员还可以通过改变生物反应器中的细胞营养,控制干细胞的分化。

实验发现生物反应器促进了细胞与细胞之间的相互作用,在各种有丝分裂原的作用下,可以构建出三维结构的视网膜组织,并且出现一定程度的细胞分化,可见这种新技术为视网膜干细胞培养研究带来了新的突破。

视网膜干细胞增殖和定向分化的机制研究细胞内部的调节因子:干细胞处于分裂M期后,如果不再进入新的细胞增殖循环,就将进入分化过程。

Zhang[ 17]通过多种基因研究的方法在新生小鼠视网膜中发现了增殖中的视网膜干细胞和分化而来的视杆细胞,都有Rb蛋白的表达,然而在Rb基因缺失的动物中,只有视网膜干细胞,而没有成熟分化的视杆细胞,说明Rb蛋白对视杆细胞增殖和分化有着很重要的作用。

Rb蛋白通过与细胞周期蛋白激酶复合物(CDKs)的作用来改变磷酸化状态。

当Rb蛋白的磷酸化被阻滞时,细胞退出细胞周期,发生增殖抑制,分化促进。

而阻滞磷酸化进行的主要因子是细胞周期蛋白激酶抑制因子(CDKIs)。

其中p27(Kip1)和p57(Kip2)均属于CDKIs中的一种,也是目前为止发现与视网膜发育关系最密切的两个因子。

有文献报道[18]在细胞周期的G2晚期/G1早期, p27(Kip1)上调,视网膜发育中的细胞周期蛋白D1 (cyclinD1)出现下调。

在p27(Kip1)或p57(Kip2)基因缺失的小鼠中,视网膜干细胞会出现不断分裂增殖直至大部分凋亡,却没有成熟分化的视网膜细胞出现。

细胞信号传递系统的作用:在调节干细胞向预定细胞分化的研究过程中,有两个细胞外控制信号, 即转化生长因子(TGFβ)家族和Wnt家族,它们都有可能参与了视网膜干细胞的增殖和分化过程。

Anchan[19]提出TGFβ是视网膜干细胞在体外生长的有丝分裂原的观点。

Wnt 是一类分泌型糖蛋白,它的膜受体Frizzled是细胞膜上的一种具有7次跨膜结构的卷曲蛋白,它们共同组成Wnt/Frizzled信号通路。

该信号通路激活以后可以阻断β2连锁蛋白(β catenin)的降解,引起β catenin在细胞质中的积累进入细胞核,再与T细胞因子相互作用,调节靶基因(如cyclin D1)的表达,从而达到调节细胞增殖分化的目的[20]。

Kubo[21]在动物实验中发现,睫状体区(CMZ)是整个视网膜中Wnt2b(Wnt13)表达最高的区域,与之相应的Wnt蛋白受体Frizzled4和Frizzled5也有表达, Wnt信号通路的下游转录因子LEF1也呈现高表达。

当阻断此信号通路时, CMZ中的干细胞分化成为了神经元和神经胶质细胞。

体外实验结果与动物实验结果一致。

并此得出了Wnt家族分子参与视网膜干细胞增殖分化的结论。

Das和Inoue[22,23]同样通过实验得出了Wnt信号通路与CMZ 中视网膜干细胞的增殖分化有关的结论。

4 干细胞移植影响因素干细胞移植能否成功依赖于细胞迁移及整合进入宿主中枢神经系统的能力,与干细胞的来源及培养条件也有关。

干细胞自身的特性、细胞生存的微环境以及宿主视网膜的健康状况对神经干细胞的命运可能具有决定作用[24] 。

干细胞自身特异性基因对眼内移植的影响供体干细胞的迁移能力与干细胞自身携带的特异性基因有关。

Tabata 等[25]利用电造孔法将外源性Rx/rax基因导入鼠胚胎干细胞中,对其进行诱导分化,并与鼠视网膜组织进行联合培养,发现不表达Rx/rax的干细胞只在视网膜表面聚集成团,并不出现视网膜内迁移,而不表达Rx/rax的干细胞在培养后能移行至胶质细胞层及内核层,形成突起样结构,3周后,细胞充满于内核层及外丛状层,并表达胶质细胞及水平细胞标志。

未分化的不表达Rx/rax的干细胞,则不发生迁移。

这表明,异常基因Rx/rax在胚胎干细胞中表达后,能够发出某种指令,改变胚胎干细胞的属性,使其向视网膜神经元分化,迁移到宿主视网膜细胞内并能表达视网膜亚群细胞标志。

视网膜的健康状况对眼内移植的影响在神经变性性疾病中,神经元持续性死亡,正在死亡的宿主细胞可能激发有利于干细胞移植的环境信号, 从而有利于干细胞的移植。

Meyer等[26]将绿荧光蛋白标记的鼠胚胎源性神经前体细胞分别移植到正常C57BL/6J鼠、伴有早期快速视网膜变性的rd1基因突变鼠以及视网膜变性进展缓慢的mnd基因突变鼠玻璃体内,观察干细胞移植后的不同效果。

结果发现,在正常C57BL/6J 鼠眼内,供体干细胞不发生视网膜内迁移;而在rd1及mnd基因突变鼠眼内,供体干细胞均发生视网膜内迁移,mnd基因突变鼠视网膜内细胞迁移的程度明显超过了rd1鼠。

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