科学家在一项新的干细胞研究中实现重大突破,在实验室内“造出”了眼睛。本周英国《自然》杂志在线发表的一篇论文,描述了用人类干细胞生成多个重要眼部组织的方法,该方法与眼球自身的发育过程非常相似。通过将生成的眼球组织移植到角膜失明的动物模型上,科学家证明这些组织可以修复眼球前部,并恢复视力。
眼睛是一个非常复杂的器官,眼球由高度分化的组织组成,这些组织在发育过程中来自一系列的细胞系。以往研究显示,特定的细胞类型,比如组成虹膜或角膜的细胞,可以在实验室中由多功能干细胞生成。然而,这些研究并未反映整个眼球发育的复杂性,不能与眼球自身发育的程度相比,更不能替代这一过程。
此次,日本大阪大学西田幸二及其研究团队报告了使用人类诱导多功能干细胞(iPSCs)生成多个眼部细胞系的方法,该方法可以产生自我形成的外胚层自主性多区(SEAM)结构。不同区内的细胞位置指示着多个细胞系,包括晶状体、角膜和结膜。研究团队表示,他们的成果证明了角膜上皮细胞可以在实验室内被培养,并且移植到进行诱发失明实验的兔子眼睛中,这些细胞是功能性的,可以修复眼球的前部,恢复兔子的视力。
论文作者表示,他们的成果有潜力制造出用于治疗眼睛其他部位的细胞,更重要的是,可以为未来人类眼球前部移植并重现光明的临床试验提供条件。这项研究为角膜盲等眼部疾病的治疗带来了新的希望,角膜盲是全球范围内导致失明的主要原因之一。通过干细胞技术,未来可能实现个性化角膜移植,避免免疫排斥反应。
参考文献:Hayashi, R., et al. (2016). Generation of corneal epithelial cells from induced pluripotent stem cells derived from human dermal fibroblasts. Nature, 531(7594), 376-380.