实验室培育的视网膜眼细胞成功连接，为治疗失明的临床试验打开大门

威斯康星大学麦迪逊分校 Chris Barncard 报道

人类多能干细胞衍生出的成对视网膜细胞之间的突触连接，是由一种经过修饰的狂犬病毒从一个细胞（细胞核为黄色）通过突触传递到一个细胞（细胞核为红色）所感染的红色突触所证明的。图片来源：华盛顿大学麦迪逊分校/伽姆实验室。

根据一项新的研究，由干细胞培育的视网膜细胞可以伸出手来与邻居连接，完成 "握手"，这可能表明细胞已经准备好在患有退行性眼疾的人类中进行试验。

十多年前，威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员开发出一种方法，培育出有组织的细胞群，称为有机体，类似视网膜，即眼睛后部的感光组织。他们哄骗重新编程的人类皮肤细胞作为干细胞，发育成几种类型的视网膜细胞层，这些细胞能感知光线，并最终将我们看到的东西传送到大脑。

"华盛顿大学麦迪逊分校眼科教授兼麦克弗森眼科研究所（McPherson Eye Research Institute）所长戴维-伽姆（David Gamm）说："我们想用这些有机体中的细胞作为视网膜疾病过程中丧失的同类细胞的替代部分。"但在实验室培养皿中生长数月后，问题依然存在--当我们把细胞分开后，它们的行为是否会变得适当？因为这是将它们导入患者眼球的关键。

2022年期间，伽姆和华大麦迪逊分校的合作者发表的研究表明，培养皿中生长的视网膜细胞（称为光感受器）对不同波长和强度的光的反应与健康视网膜中的细胞一样，而且一旦它们与类器官中的相邻细胞分离，它们就能通过称为轴突的特征生物索向新的邻居伸出触角。

伽姆说："拼图的最后一块是看这些轴索是否有能力插入其他视网膜细胞类型，或者说与它们握手，以便进行交流，"他关于细胞之间成功连接的新成果将于本周发表在《美国国家科学院院刊》上。

视网膜和大脑中的细胞通过突触进行交流，突触是细胞索顶端的微小缝隙。为了证实他们在实验室培育的视网膜细胞有能力替代病变细胞，并像健康细胞一样传递感官信息，研究人员需要证明它们能够制造突触。

大卫-伽姆在他的实验室。资料来源：华盛顿大学麦迪逊分校

新研究的共同作者、华大麦迪逊分校神经科学教授赵新宇与甘姆实验室的细胞合作，帮助研究它们形成突触连接的能力。他们使用一种改良的狂犬病毒来识别可以形成相互交流的细胞对。

包括研究生、共同第一作者艾莉森-路德维格（Allison Ludwig）和史蒂文-梅耶尔（Steven Mayerl）在内的研究小组将视网膜有机体分解成单个细胞，给它们一周的时间延伸轴突并建立新的连接，让它们接触病毒，然后进行观察。他们看到，许多视网膜细胞上都有荧光标记，表明狂犬病感染已经通过邻近细胞之间成功形成的突触感染了其中一个细胞。

甘姆说："我们一直在实验室里把这个故事拼凑在一起，一块一块地拼凑，以建立我们朝着正确方向前进的信心，"他为这种有机体申请了专利，并共同创办了总部位于麦迪逊的 Opsis Therapeutics 公司，该公司正根据华大麦迪逊分校的发现，将这项技术用于治疗人类眼部疾病。"这一切最终都将导向人体临床试验，这显然是下一步"。

在确认了突触连接的存在后，研究人员分析了相关细胞，发现形成突触的最常见视网膜细胞类型是光感受器--杆状细胞和锥状细胞--在视网膜色素变性和老年性黄斑变性等疾病以及某些眼部损伤中，这些细胞会丢失。其次最常见的细胞类型是视网膜神经节细胞，它们在青光眼等视神经疾病中退化。

"伽姆说："这对我们来说是一个重要的启示。"这确实显示了这些视网膜有机体可能产生的广泛影响。

(责任编辑：泉水)

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