研究發(fā)現(xiàn)人類和其他哺乳動物在視網(wǎng)膜受創(chuàng)或疾病導(dǎo)致神經(jīng)元喪失后，失去的神經(jīng)元無法再生，可能導(dǎo)致失明。但與人類不同，一些動物如魚類卻能通過將另一種名為Müller膠質(zhì)細胞（MG）的視網(wǎng)膜細胞轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)原細胞，實現(xiàn)視網(wǎng)膜的自發(fā)再生。華盛頓大學(xué)的研究團隊最近進行的研究表明，在實驗室條件下，人類的Müller膠質(zhì)細胞也能被引導(dǎo)改變其身份，潛在地為治療視力喪失提供新的神經(jīng)元來源?！翱傮w而言，我們的研究為人類膠質(zhì)細胞能夠重新編程成能夠生成新神經(jīng)元的細胞提供了一個證明性例證，”研究負責(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《干細胞報告》期刊上發(fā)表了題為“ASCL1誘導(dǎo)人Müller膠質(zhì)細胞神經(jīng)發(fā)生”的論文。研究指出，導(dǎo)致視網(wǎng)膜細胞退化的疾病是全球?qū)е率鞯闹饕蛑??！氨M管在一些非哺乳動物脊椎動物中，視網(wǎng)膜細胞的再生是一個強大的過程，但在哺乳動物中這一過程并不發(fā)生?！?/p>

Müller膠質(zhì)細胞是視網(wǎng)膜中的支持性細胞，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)細胞可以重新編程成未成熟的視網(wǎng)膜細胞，隨后生成新的視網(wǎng)膜神經(jīng)元。相比之下，哺乳動物視網(wǎng)膜中的Müller膠質(zhì)細胞在受傷時會產(chǎn)生瘢痕形成和炎癥，這個過程被稱為膠質(zhì)增生，但不會生成新的神經(jīng)元。

這種行為差異是基于魚類和哺乳動物Müller膠質(zhì)細胞在受傷后激活了不同的基因程序。研究人員進一步指出，“在魚類、兩棲動物和鳥類中，視網(wǎng)膜再生的分子機制已經(jīng)得到深入研究，一些關(guān)鍵因子對Müller膠質(zhì)細胞產(chǎn)生神經(jīng)再生起著至關(guān)重要的作用?！逼渲幸粋€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，但在哺乳動物中不表達。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)細胞轉(zhuǎn)化為視網(wǎng)膜神經(jīng)元?！爱擜scl1在小鼠Müller膠質(zhì)細胞中過度表達時，這些細胞在受傷后獲得了類似于受傷的魚類視網(wǎng)膜的祖細胞樣表型，”研究人員指出。“這些由Müller膠質(zhì)細胞衍生的祖細胞樣細胞生成了新的神經(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，研究團隊表示，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)細胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元。在他們最新的研究中，Reh和同事在實驗室中基因編輯了人類Müller膠質(zhì)細胞，以啟動在魚類中自然發(fā)生的神經(jīng)元特異性基因程序。他們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過一周，基因編輯的細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?！巴ㄟ^單細胞RNA測序、單細胞ATAC測序、免疫熒光和電生理學(xué)，我們證明了人類Müller膠質(zhì)細胞在體外可以重新編程成神經(jīng)原細胞，”研究團隊表示。

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

華盛頓大學(xué)的Thomas Reh博士說：“總的來說，我們的研究提供了一個原則證明，人類神經(jīng)膠質(zhì)細胞可以被重新編程為能夠制造新神經(jīng)元的細胞?！?/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)細胞是從未成熟的Müller膠質(zhì)細胞中獲得的，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)計未來的研究將繼續(xù)在我們的發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上探索成年Müller膠質(zhì)細胞在退行性情境中的再生能力?！?/p>

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

編輯：王洪

排版：李麗