今天，《自然》雜誌上刊登了一項華人學者的重磅研究。來自西奈山伊坎醫學院的Bo Chen教授團隊使用再生療法，讓罹患先天性眼盲的小鼠首次見到了光明！
本文通訊作者Bo Chen教授（圖片來源：西奈山伊坎醫學院）
據估計，在全世界範圍內，有超過5000萬名患者受到了眼盲症的困擾，其中的主要原因之一，便是視網膜神經元的退化。在斑馬魚中，不少研究人員們看到了使用再生療法治療眼疾的希望——原來在眼睛受傷後，這些動物眼中的Müller膠質細胞（Müller glia）會經歷“細胞重編程”，轉化為感光細胞和其他的視網膜神經元細胞。因此，哪怕是經歷了非常嚴重的視網膜損傷，斑馬魚也能很快恢復視力。
但哺乳動物畢竟不是斑馬魚——人類或小鼠的感光細胞一旦死亡，就很難再生。為了刺激哺乳動物的Müller膠質細胞，就必須對視網膜組織進行進一步的損傷。
“從實際的角度來看，通過損傷視網膜來激活Müller膠質細胞，與恢復視網膜功能的目的是背道而馳的，”本研究的通訊作者Bo Chen教授說道：“我們想知道，在不損傷視網膜的前提下，能否在小鼠體內讓Müller膠質細胞變成光桿細胞。”
為了測試這個想法的可行性，研究人員們首先在正常小鼠中開展了實驗。實驗分為兩步，第一步是通過在眼睛裡注射特定的基因，激活β-catenin蛋白。幾周後，研究人員們再往眼睛裡注射其他關鍵的轉錄因子基因，促進視杆細胞的生成。
在顯微鏡下，研究人員們清楚地看到了新形成的視杆細胞。它們與普通細胞的結構看來沒有差異。此外，研究人員們還觀察到了新突觸的形成，表明新生成的那些細胞，可能有著正常細胞的生理功能。
Müller膠質細胞成功分化成了視杆細胞（圖片來源：Bo Chen教授）
進一步的研究，證實了這個令人興奮的觀點。研究人員們在罹患先天性眼盲的小鼠中使用了這種再生療法，並觀察到了同樣的結果——它們的眼睛裡長出了新的視杆細胞，而且這些細胞可以和視網膜神經元進行溝通。更重要的是，無論是對視網膜神經節細胞、還是對大腦的分析，都表明這些小鼠對光產生了反應。
也就是說，這些一出生就眼盲的小鼠，有生以來第一次見到了光明。
“這是在哺乳動物視網膜中將Müller膠質細胞重編程，形成功能性視杆細胞的首個報道（之一），”美國國立眼科研究所視網膜神經學項目主任Thomas N. Greenwell博士說道：“視杆細胞不但能讓我們在弱光環境下看見事物，還能幫助保護視錐細胞，後者對顏色識別與高清視力而言非常重要。但視錐細胞在眼病後期往往會死亡。如果視杆細胞能在眼睛裡再生，也許會給我們帶來治療眼病的新策略。”
按計劃，這支科研團隊將進一步評估這些小鼠的視覺能否應對一些簡單的日常任務（如走迷宮）。此外，研究人員也將嘗試在人類視網膜組織中測試這一再生療法的可行性。
▲研究人員們正在嘗試多種不同的技術，以攻克致盲性眼疾（圖片來源：《Precision Clinical Medicine》）
值得一提的是，不少課題組目前正在嘗試類似的手段，期望在哺乳動物中帶來治療多種眼疾的再生療法（相關閱讀：光明在前方！張康團隊頂尖期刊再發文：再生療法可治療嚴重眼疾）。在今年早些時候的報道中，我們提到加州大學聖地亞哥分校的張康教授團隊已在靈長類動物模型中，嘗試通過細胞再編程，治療視網膜色素變性。
據透露，該動物試驗的安全性和效果均非常積極，有望在今年年底進入臨床試驗階段。我們期待在不久的將來，治療人類眼疾的再生療法能儘快問世，讓生活在黑暗中的患者重見光明！
[1] K Yao et al., (2018) Restoration of vision after de novo genesis of rod photoreceptors in mammalian retinas, Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-018-0425-3
[2] NIH-funded researchers reverse congenital blindness in mice, Retrieved August 15, 2018, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-08/nei-nrr081318.php
[3] Mount Sinai researchers discover how to restore vision using retinal stem cells, Retrieved August 15, 2018, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-08/tmsh-msr080218.php
[4] Lu Y and Zhang K, Cellular Reprogramming in the Retina — Seeing the Light. NEJM 2018
[5] Jorstad NL, Wilken MS, Grimes WN, et al. Stimulation of functional neuronal regeneration from
Müller glia in adult mice. Nature 2017;548:103-7
[6] Zhu J, Ming C, Fu X, et al. Gene and mutation independent therapy via CRISPR-Cas9 mediated cellular reprogramming in rod photoreceptors. Cell Res 2017;27:830-3.
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