真厉害!科学家首次使失明老鼠恢复视力
2019-12-03

目前,最新一项研究表明,科学家通过将视网膜的“哑细胞(dumb cells)”转变成为能够可见的细胞,首次使失明老鼠恢复了视力。

美国国立卫生研究院研究人员通过基因疗法,“重组”神经元细胞成为视杆细胞和视锥细胞(眼睛的感光结构),从而逆转实验小鼠的失明状况。

据统计,近300万美国人视力不佳,还有130万美国人完全失明。到2050年,因黄斑变性而失明的人数将增加一倍,达到2200万人。

如果这种新开发治疗方法在人类身体上被证明是成功的,它可能会让许多人恢复视力。我们的细胞在不断地死亡,并被新的细胞所取代,但是随着我们年龄的增长,细胞死亡的速度加快,其替换速度将减慢。

但是神经细胞并不擅长再生能力,这些神经细胞还包括光敏感细胞。这组较高特殊性的视网膜神经细胞,位于眼睛后方,主要是由视杆细胞和视锥细胞构成。

研究报告合著作者托马斯·格林威尔(Thomas Greenwell)博士称,在弱光情况下,视杆细胞将采集图像,而视锥细胞则对于细节和颜色非常敏感,它对于色觉和高视力非常重要。视锥细胞在眼睛疾病晚期很容易死亡,如果视杆细胞可以从眼睛内部再生,这可能是一种治疗眼睛疾病的策略,能够显著影响光感受器。

人类的眼睛非常善于观察远距离物体的细节和各种颜色,但是我们周边视觉和夜视能力远不如猫。我们的眼睛不像斑马鱼那样擅长“自我维护”,即使斑马鱼的眼睛受到多次严重伤害,它们也能保持正确的视力,而人类的视杆细胞和视锥细胞随着年龄的增长而开始逐渐死亡。

斑马鱼在这方面有一定的优势,因为它眼睛中的米勒胶细胞(Mammal glia cells)通常对光线没有反应,但需要它的时候,它们会转化为光感受器。

米勒胶细胞并不具有相同的延展性,即使它们有这种机制来促进斑马鱼眼睛的变形,也会造成一定的伤害,这可能会使该项“治疗方案”很难应用于人类。

研究报告合著作者美国纽约西奈山伊坎医学院陈波(音译)博士称,从实际的角度来看,如果你试图重新修复视网膜来恢复某人的视力,那么首先激活米勒胶细胞会起到反作用,造成视网膜损伤。

因此他们想知道首先在不伤害失明老鼠的情况下,能否可以使用基因疗法,将开关功能植入失明老鼠的神经胶质细胞。使用基因注射疗法促使神经胶质细胞分裂,这是再生过程的开始。

几周之后,研究人员对试验老鼠采取了另一种基因注射疗法,从而使新生细胞变成视杆细胞而不是胶质细胞。最新“转换细胞”看上去非常像视杆细胞,它们和视网膜中其它细胞进行“交谈”,其过程就像杆状细胞一样。

尽管老鼠诞生时没有视杆细胞,但是它和其它老鼠一样能够看到物体。当研究人员评估老鼠大脑活动时,他们看到老鼠视觉区域处于活跃状态。

然而仅仅因为视杆细胞在工作,并不一定意味着老鼠有完全的视觉功能。现在陈波博士和研究小组成员正在让老鼠通过迷宫实验,观察对于拥有最新视力老鼠的所有正确认知连接是否起到一定作用。

如果实验达到预期效果,他计划在实验室里开始尝试将人类胶质细胞转变成为视杆细胞。