研究發(fā)現(xiàn)人類和其他哺乳動(dòng)物在視網(wǎng)膜受創(chuàng)或疾病導(dǎo)致神經(jīng)元喪失后，失去的神經(jīng)元無(wú)法再生，可能導(dǎo)致失明。但與人類不同，一些動(dòng)物如魚類卻能通過(guò)將另一種名為Müller膠質(zhì)細(xì)胞（MG）的視網(wǎng)膜細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)原細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)視網(wǎng)膜的自發(fā)再生。華盛頓大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)最近進(jìn)行的研究表明，在實(shí)驗(yàn)室條件下，人類的Müller膠質(zhì)細(xì)胞也能被引導(dǎo)改變其身份，潛在地為治療視力喪失提供新的神經(jīng)元來(lái)源?！翱傮w而言，我們的研究為人類膠質(zhì)細(xì)胞能夠重新編程成能夠生成新神經(jīng)元的細(xì)胞提供了一個(gè)證明性例證，”研究負(fù)責(zé)人Thomas Reh博士表示?！斑@為修復(fù)因疾病或外傷導(dǎo)致神經(jīng)元喪失的人類視網(wǎng)膜開辟了一種全新的途徑?！?/p>

Reh博士與第一作者Juliette Wohlschlegel博士及其同事在《干細(xì)胞報(bào)告》期刊上發(fā)表了題為“ASCL1誘導(dǎo)人Müller膠質(zhì)細(xì)胞神經(jīng)發(fā)生”的論文。研究指出，導(dǎo)致視網(wǎng)膜細(xì)胞退化的疾病是全球?qū)е率鞯闹饕蛑弧！氨M管在一些非哺乳動(dòng)物脊椎動(dòng)物中，視網(wǎng)膜細(xì)胞的再生是一個(gè)強(qiáng)大的過(guò)程，但在哺乳動(dòng)物中這一過(guò)程并不發(fā)生。”

Müller膠質(zhì)細(xì)胞是視網(wǎng)膜中的支持性細(xì)胞，幫助光感受器和其他視網(wǎng)膜神經(jīng)元正常工作。在一些物種中，比如魚類和鳥類，在受傷后，Müller膠質(zhì)細(xì)胞可以重新編程成未成熟的視網(wǎng)膜細(xì)胞，隨后生成新的視網(wǎng)膜神經(jīng)元。相比之下，哺乳動(dòng)物視網(wǎng)膜中的Müller膠質(zhì)細(xì)胞在受傷時(shí)會(huì)產(chǎn)生瘢痕形成和炎癥，這個(gè)過(guò)程被稱為膠質(zhì)增生，但不會(huì)生成新的神經(jīng)元。

這種行為差異是基于魚類和哺乳動(dòng)物Müller膠質(zhì)細(xì)胞在受傷后激活了不同的基因程序。研究人員進(jìn)一步指出，“在魚類、兩棲動(dòng)物和鳥類中，視網(wǎng)膜再生的分子機(jī)制已經(jīng)得到深入研究，一些關(guān)鍵因子對(duì)Müller膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生神經(jīng)再生起著至關(guān)重要的作用?！逼渲幸粋€(gè)因子是一種稱為Ascl1的促神經(jīng)轉(zhuǎn)錄因子，在魚類和鳥類中受傷后表達(dá)，但在哺乳動(dòng)物中不表達(dá)。有趣的是，先前的研究表明，激活類似魚類的基因程序可以將小鼠Müller膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為視網(wǎng)膜神經(jīng)元。“當(dāng)Ascl1在小鼠Müller膠質(zhì)細(xì)胞中過(guò)度表達(dá)時(shí)，這些細(xì)胞在受傷后獲得了類似于受傷的魚類視網(wǎng)膜的祖細(xì)胞樣表型，”研究人員指出?！斑@些由Müller膠質(zhì)細(xì)胞衍生的祖細(xì)胞樣細(xì)胞生成了新的神經(jīng)元，這些神經(jīng)元是功能性的，并與現(xiàn)有神經(jīng)元形成連接?！?/p>

然而，研究團(tuán)隊(duì)表示，迄今為止尚不清楚是否可以使用相同的策略將人類Müller膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元。在他們最新的研究中，Reh和同事在實(shí)驗(yàn)室中基因編輯了人類Müller膠質(zhì)細(xì)胞，以啟動(dòng)在魚類中自然發(fā)生的神經(jīng)元特異性基因程序。他們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)一周，基因編輯的細(xì)胞采用了類似于未成熟視網(wǎng)膜神經(jīng)元的神經(jīng)元樣特征。“通過(guò)單細(xì)胞RNA測(cè)序、單細(xì)胞ATAC測(cè)序、免疫熒光和電生理學(xué)，我們證明了人類Müller膠質(zhì)細(xì)胞在體外可以重新編程成神經(jīng)原細(xì)胞，”研究團(tuán)隊(duì)表示。

這些發(fā)現(xiàn)表明人類Müller膠質(zhì)細(xì)胞可以被引導(dǎo)成神經(jīng)元，可能成為未來(lái)患者視網(wǎng)膜生成新神經(jīng)元的一種資源?！熬C合來(lái)看，我們的研究顯示了人類Müller膠質(zhì)細(xì)胞的再生能力，”研究人員指出?！斑@項(xiàng)研究構(gòu)成了一個(gè)證明人類Müller膠質(zhì)細(xì)胞以及小鼠Müller膠質(zhì)細(xì)胞在過(guò)表達(dá)促神經(jīng)轉(zhuǎn)錄因子ASCL1后可以重新編程成神經(jīng)元的原則。”

華盛頓大學(xué)的Thomas Reh博士說(shuō)：“總的來(lái)說(shuō)，我們的研究提供了一個(gè)原則證明，人類神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可以被重新編程為能夠制造新神經(jīng)元的細(xì)胞?！?/span>“這為修復(fù)因疾病或創(chuàng)傷而失去神經(jīng)元的人的視網(wǎng)膜開辟了全新的途徑?！?/span>[Thomas Reh，博士]

值得注意的是，該研究中的Müller膠質(zhì)細(xì)胞是從未成熟的Müller膠質(zhì)細(xì)胞中獲得的，目前還不清楚類似的方法是否能夠?qū)⒊赡耆祟怣üller膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元，以及其效率如何?！半m然刺激再生可能有朝一日成為修復(fù)人類視網(wǎng)膜的可行策略，但仍然存在許多挑戰(zhàn)，”Reh和同事指出?！拔覀冾A(yù)計(jì)未來(lái)的研究將繼續(xù)在我們的發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上探索成年Müller膠質(zhì)細(xì)胞在退行性情境中的再生能力?！?/p>

參考文獻(xiàn)：“ASCL1 induces neurogenesis in human Müller glia.”

編輯：王洪

排版：李麗