一项最新研究显示,小鼠受损的眼细胞能够再生出新的神经元,这一发现为眼科创伤和视网膜疾病的治疗开辟了新途径。该研究于7月26日发表在《自然》杂志上,部分资金来自美国国立卫生研究院国家眼科研究所。
我们身体的许多组织,如皮肤,能够通过干细胞分化为修复所需的细胞类型而恢复健康。然而,视网膜细胞缺乏这种再生能力,损伤常导致永久性视力丧失。相比之下,斑马鱼具有非凡的再生能力,包括视网膜等神经组织。这可能是因为斑马鱼视网膜中的米勒胶质细胞含有一种名为Ascl1的基因,该基因编码一种转录因子,能够影响其他基因的活性,从而对细胞功能产生重大影响。激活Ascl1可将神经胶质细胞重编程为干细胞,进而分化为所有类型的细胞,包括修复视力所需的视网膜细胞。

首席研究员Tom Reh博士及其华盛顿大学团队希望探究是否能在成年小鼠中应用这一基因,以促进哺乳动物视网膜的再生。与人类一样,小鼠也无法修复其视网膜。研究小组早期研究表明,激活Ascl1后,米勒胶质细胞可在视网膜损伤后分化为中间神经元,这些细胞在视觉中发挥关键作用,接收并处理来自感光细胞(杆状细胞和视锥细胞)的信号,并将其传递给下一组细胞,最终传至大脑。然而,这种基因激活仅在出生后头两周内有效,之后小鼠便无法修复视网膜。Reh推测,可能另有转录因子参与,与米勒胶质细胞再生相关的基因被染色体结合的分子阻断,这是一种表观遗传调控形式,控制着基因组的运作方式。

小鼠视网膜中再生的米勒胶质细胞(黄色)
Reh及其同事的最新研究发现,通过使用一种名为组蛋白去乙酰化酶抑制剂的药物来阻止表观遗传调控,激活Ascl1可使成年小鼠的胶质细胞分化为功能性中间神经元。这些新中间神经元能够整合到现有视网膜中,建立与其他视网膜细胞的连接,并对感光细胞的信号做出正常反应。Reh表示,团队希望找出是否有其他因素能够激活米勒胶质细胞,使其再生为不同类型的视网膜细胞,如青光眼和黄斑变性中受损的细胞。如果成功,就可能开发出修复视网膜损伤的治疗方法。目前,Reh实验室正致力于研究其他再生策略,以解决所有视网膜细胞类型的问题。
