科学家发现了一种利用纳米技术创建3D“支架”来培养视网膜细胞的方法,这一突破可能为治疗一种常见的致盲原因——年龄相关性黄斑变性带来创新方法。研究首次证明,使用“静电纺丝”技术创建的纳米纤维支架,并用抗炎物质氟轻松醋酸酯处理,可以增强视网膜色素上皮细胞的生长、分化和功能。
年龄相关性黄斑变性:全球主要致盲原因
年龄相关性黄斑变性是发达国家导致失明的主要原因,由于人口老龄化,预计未来几年其发病率还将增加。近期研究预测,到2050年,仅欧洲就有7700万人患有某种形式的AMD。
AMD可能由支撑RPE细胞的布鲁赫膜发生变化,以及脉络膜毛细血管层(与布鲁赫膜另一侧相邻的丰富血管床)的破坏引起。在西方人群中,视力恶化最常见的原因是称为玻璃膜疣的脂质沉积物的积累,以及RPE、脉络膜毛细血管层和视网膜外部的后续退化。在发展中国家,AMD往往是由脉络膜中的异常血管生长及其随后移入RPE细胞引起的,导致出血、RPE或视网膜脱离以及疤痕形成。
纳米技术构建的“脚手架”
该研究由安格利亚鲁斯金大学的Barbara Pierscionek教授领导,研究人员一直在致力于寻找一种成功培养视网膜色素上皮细胞的方法,使其能保持健康并存活长达150天。当RPE细胞受损时,会导致视力下降。这是首次使用“静电纺丝”技术创建一个支架,RPE细胞可以在其上生长。
当用名为氟轻松醋酸酯的类固醇处理支架时,细胞似乎更具韧性,能促进眼细胞生长。这些发现对于未来开发用于移植到患者眼中的眼组织具有重要意义。
未来治疗潜力
该研究的主要作者Pierscionek教授表示,过去科学家在平坦的表面上培养细胞,这在生物学上不相关。而使用这些新技术,细胞系在支架提供的3D环境中茁壮成长。该系统作为替代布鲁赫膜显示出巨大潜力,为视网膜色素上皮细胞的移植提供了合成的、无毒的、生物稳定的支持。布鲁赫膜的病理变化已被确定为导致AMD等眼病的原因,因此这一突破可能帮助全球数百万人。
参考信息
“Retinal pigment epithelial cells can be cultured on fluocinolone acetonide treated nanofibrous scaffold” by Biola F. Egbowon et al., 8 July 2023, Materials & Design.
DOI: 10.1016/j.matdes.2023.112152