视网膜血管系统的稳态维持与损伤修复一直是眼科学研究的核心课题。长期以来,学术界对于视网膜内皮细胞的来源及其在病理状态下的增殖机制存在争议。近期发表于《Nature Communications》的一项研究,通过精密的谱系追踪技术,明确了视网膜血管内皮干细胞(Endothelial stem cells, ESCs)的解剖学定位——它们并非驻留在视网膜组织内,而是位于视神经(Optic Nerve)的血管结构中。
研究团队利用多种转基因小鼠模型,对视网膜血管发育及损伤后的修复过程进行了长期的动态监测。实验数据表明,在生理状态下,视网膜血管的更新速度极慢,但在缺血或损伤诱导下,视网膜血管表现出显著的再生能力。通过对内皮细胞特异性标记物的追踪,研究人员发现,一群具有干细胞特性的内皮细胞在视神经血管中持续存在,并在视网膜血管受损后,表现出向视网膜内迁移并参与血管重塑的显著倾向。
该研究进一步通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析了这些细胞的分子特征,发现它们表达高水平的干性维持基因,并处于相对静息的状态。当视网膜发生缺血性损伤时,这些视神经来源的内皮干细胞会迅速激活,通过增殖和迁移进入视网膜受损区域。这一发现不仅揭示了视网膜血管再生的细胞起源,还为理解血管性眼病的病理机制提供了新的视角。
这项研究的临床意义在于,它为糖尿病视网膜病变(DR)和年龄相关性黄斑变性(AMD)等疾病的治疗提供了潜在的干预靶点。如果能够通过药物或基因编辑手段调控这些驻留在视神经中的内皮干细胞,或许可以增强视网膜血管的修复能力,从而延缓甚至逆转视力丧失。该研究成果标志着我们在理解眼部血管发育与再生领域迈出了关键的一步。
Journal Reference: Zhu, Y.B., et al. Endothelial stem cells of the retinal vasculature reside in the optic nerve. Nat Commun 15, 1234 (2024).