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科技日报:干细胞治疗致盲性眼病有了新希望

更新时间:2019-11-01 10:44:09 浏览量:

老年性黄斑变性(AMD)、视网膜色素变性(RP)等视网膜变性疾病是目前尚无有效治疗手段的凶险致盲性眼病,也是公认的“视力杀手”。

由中南大学爱尔眼科学院院长唐仕波教授、爱尔眼科研究所副所长陈建苏教授带领团队,利用诱导多能干细胞(iPS)条件培养基和飞秒角膜透镜,联合构建高活性视网膜色素上皮细胞(RPE)的研究,不但有利于对视网膜色素上皮细胞生理特性、药物筛选等研究,还有利于构建组织工程视网膜层及其移植。

该研究发现利用诱导多能干细胞(iPS细胞)条件培养基中的血小板衍生生长因子AA(PDGF-AA),胰岛素样生长因子结合蛋白2(IGFBP-2)等因子,可以获得大量增殖能力强、高活性及具有良好功能的RPE细胞,从而改进组织工程RPE细胞片。另外,研究团队将全飞秒激光近视手术中切下取出的角膜基质透镜“变废为宝”,提高了其再利用价值,引起了眼科学界高度关注。

培养高活性的视网膜细胞

与年龄相关的老年性黄斑变性是发达国家50岁以上人群视力损害和致盲的首要病因,多达90%的病人无法治愈。视网膜是眼球后壁内面的感光组织,是一层柔软透明的薄膜。人眼球如同照相机,视网膜相当于感光底板,负责感光与影像形成,视网膜病变可能导致患者视力的永久丧失。视网膜变性疾病是我国50岁以上群体发病率z1高的眼科疾病之一,患病人数超3000万。

研究发现,未来z1有希望治疗老年性黄斑变性的方式是视网膜色素上皮细胞疗法、视网膜黄斑部分的移植。那么,要采用RPE疗法,就需要先培养健康的视网膜细胞。

陈建苏告诉科技日报记者,取出死亡时间在3小时内捐献者的带有部分脉络膜的视网膜组织,在解剖显微镜下可将带有部分脉络膜的RPE层从捐赠组织中分离出来,并培养出RPE细胞。“本研究通过半定量蛋白芯片分析鉴定,发现了包括血小板衍生生长因子AA(PDGF-AA)、胰岛素样生长因子结合蛋白2(IGFBP-2)等因子,在诱导多能干细胞上清液中,含量显著增高,从而获得大量增殖能力强、高活性及具有良好功能的RPE细胞。”

诱导干细胞可能恢复视力的关键

人类从外界获得的信息中有80%来自于眼睛。年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD),顾名思义,就是一种与年龄相关的致盲性眼病。这是老年人失明的z1主要原因之一,它是由视网膜色素上皮细胞(RPE细胞)受损和视网膜退行性变引起的一种不可逆性视力下降或丧失的疾病。

它发病的部位是在眼底一个特别重要的结构――黄斑。我们每个人的眼底都具有一个正常结构,位于眼底的正中央,叫做黄斑。为什么叫黄斑区呢?因为这个区域里面含有很多叶黄素,叶黄素是黄色的,使得这个区域的颜色稍微有点发黄,尤其在病理上看,所以称作黄斑。黄斑中心区直径大约有500微米,是人体z1重要的一个视觉功能部分。

黄斑变性恰恰就是黄斑区中心或附近发生病变。会出现脉络膜毛细血管、玻璃膜、色素上皮退行性改变等病理性改变,主要指的是出血、渗出、水肿、瘢痕等。到目前为止,视网膜损伤已被证明是不可逆转的,但诱导干细胞治疗可能是恢复视力的关键。

诱导干细胞与生物材料的双剑合璧

研究人员一直在努力研究视网膜变性的原因,并探索恢复患者视力的方法。z1有希望的疗法是基于干细胞的几种潜在治疗方法。干细胞可分化成各种细胞类型。目前几个植入自体干细胞以修复视网膜的方法已经开展了人体试验。

今年3月,伦敦大学学院和摩菲眼科医院的研究人员合作开展的伦敦治疗失明项目(London Project to Cure Blindness)宣布了一项试验结果,该试验中两名AMD患者使用了含有衍生自人体胚胎干细胞的视网膜细胞的生物工程贴片。

该贴片是通过胚胎干细胞分化成视网膜色素上皮细胞(RPE细胞)而形成的。临床医生通过手术将贴片递送到患者视网膜的基部,希望能替换掉一部分受损的上皮细胞。两名受试者的手术均非常顺利。两位参与者都表示他们的视力有所改善,其中一位受试者从几乎无法阅读到每分钟能完成超过80字的阅读。

随着干细胞培养技术的不断完善,研究人员不仅可以增加植入的细胞类型,而且可以构建整个功能性视网膜。在细胞组成和组织方面,研究人员已经构建了与人类视网膜具有惊人相似性的视网膜类器官。对于视网膜变性患者来说,未来开始变得更加清晰。

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