發(fā)布日期：2017-07-28

美國華盛頓大學醫(yī)學院的科學家成功地再生了成年小鼠的視網(wǎng)膜細胞。他們的結果為人們有朝一日實現(xiàn)修復因外傷、青光眼和其他眼疾而受損的視網(wǎng)膜提供途徑。

成年斑馬魚的視網(wǎng)膜可以再生

我們身體的許多組織，比如我們的皮膚，受傷是可以愈合的，因為它們含有干細胞，可以分化為修復受損組織所需的細胞類型。然而，我們的視網(wǎng)膜細胞缺乏這種再生能力。結果，視網(wǎng)膜的損傷常常導致永久性視力喪失。

然而，在斑馬魚身上卻沒有這種情況，因為它具有非凡的再生受損組織的能力，包括視網(wǎng)膜等神經組織。這可能是因為斑馬魚視網(wǎng)膜的Müller細胞含有一種基因能使它們再生細胞。當這些細胞感覺到視網(wǎng)膜受傷了，它們會啟動這一稱為Ascl1的基因。

該基因編碼一種轉錄因子，可以影響許多其他基因的活性，因此對細胞功能有重大影響。在斑馬魚的情況下，激活Ascl1能將神經膠質干細胞轉變成需要修復視網(wǎng)膜和恢復視力的所有類型細胞。

新的研究由華盛頓大學的Tom Reh教授所領導。科學家們想看一看是否能利用這個基因重編程成年小鼠中的Müller細胞。研究人員希望能促進哺乳動物視網(wǎng)膜中非自然發(fā)生的再生。他們的研究結果于7月26日在線發(fā)表在Nature上。第一作者是博士生Nikolas Jorstad。

創(chuàng)造帶有斑馬魚再生基因的小鼠

像人類一樣，小鼠不能修復它們的視網(wǎng)膜。Jorstad說為了組織他們的實驗，團隊從斑馬魚的再生調控中獲得靈感。他們創(chuàng)造了一個小鼠，在它的Müller細胞有一個拷貝的Ascl1基因。然后用藥物他莫昔芬（tamoxifen）注射啟動該基因表達。

研究團隊早期的成功結果已經表明當他們激活該基因，在神經元損傷后的小鼠視網(wǎng)膜中，Müller細胞會分化成叫做中間神經元（interneuron）的視網(wǎng)膜細胞。這些細胞在視覺中起著至關重要的作用。它們接收并處理來自視網(wǎng)膜的光探測細胞、桿狀細胞和視錐細胞的信號，并將這些信號傳遞給另一組細胞，這些細胞又將信息傳遞給大腦。

顯微鏡圖片顯示了視網(wǎng)膜中的Müller細胞和神經

阻斷表觀遺傳調控能讓成年小鼠視網(wǎng)膜再生

然而，在他們早先的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)激活這種基因只在出生后的頭兩周內起作用。再過些時間，小鼠就不能修復它們的視網(wǎng)膜了。Reh說，最初他們以為另一個轉錄因子參與了。最后他們發(fā)現(xiàn)Müller細胞再生的關鍵基因被結合到染色體的分子所阻礙。這是一種細胞“鎖定”基因以阻止它們被激活的方法。它是表觀遺傳調控的一種形式，控制著基因組的運作方式和時間。

在他們的新論文中，Reh和他的同事們發(fā)現(xiàn)，使用藥物阻斷的表觀遺傳調控稱為組蛋白去乙?；敢种苿?，激活Ascl1允許成年小鼠的Müller細胞分化為功能性的。研究人員證明，這些新的中間神經元整合到現(xiàn)有的視網(wǎng)膜，建立與其它視網(wǎng)膜細胞的連接，并對光線檢測視網(wǎng)膜細胞的信號反應正常。

Reh說，他的團隊希望找出是否有其它因素，可以激活Müller細胞允許其再生成為視網(wǎng)膜的不同類型細胞。他說，如果是這樣的話，就可能開發(fā)出更方便的修復視網(wǎng)膜損傷的治療方法，而視網(wǎng)膜損傷是導致視力喪失的幾種常見原因。

來源：生物探索