重大突破将皮肤细胞直接转化成感光细胞恢
研究人员发现了一种直接将皮肤细胞重新编程成用于视觉的光敏棒感光器的技术。实验室制造的杆状体使失明的老鼠能够在细胞移植到动物眼睛后探测到光线。
到目前为止,研究人员已经通过从皮肤或血细胞中制造干细胞来替代动物模型中死亡的光感受器,将这些干细胞编程成光感受器,然后将其移植到眼睛的后部。在这项新的研究中,科学家们表示,有可能跳过干细胞中间步骤,直接将皮肤细胞重新编程为感光细胞,以便移植到视网膜上。
高级研究员AnandSwaroop博士表示:“这是第一项研究表明,直接的化学重新编程可以产生视网膜细胞样细胞,这为我们制定治疗因光受体丧失引起的年龄相关性黄斑变性和其他视网膜疾病的新策略。‘’
立即受益的将是能够迅速开发疾病模型,以便我们能够研究疾病机制。新的策略也将帮助我们设计更好的细胞替换方法。科学家们对过去十年间引起强烈兴趣的多种干细胞进行了研究。
研究人员在小鼠眼睛里展示了他们的技术,同时使用了老鼠和人体产生的皮肤细胞。直接重编程包括将皮肤细胞浸泡在五种小分子化合物的混合物中,这五种化合物一起通过化学方式介导与杆状光感受器细胞命运相关的分子通路。
研究人员将这些细胞移植到视网膜变性的小鼠身上,然后测试其瞳孔反射,这是移植后光受体功能的一个指标。在低光照条件下,瞳孔收缩依赖于杆光受体功能。在移植后的一个月内,14只动物中有6只在低光照下表现出强烈的瞳孔收缩,相比之下,没有未经治疗的对照组。
此外,治疗性瞳孔收缩的小鼠在暗处寻找和停留的时间比治疗过的没有瞳孔反应和未治疗的小白鼠要高得多。
移植三个月后,免疫荧光研究证实了实验室制造的光受体的生存,以及它们与视网膜内神经元的突触联系。进一步的研究需要优化方案,以增加功能性移植光感受器的数量。
重要的是,研究人员弄清了这种直接的重新编程是如何在细胞水平上进行调节的。这些发现将帮助研究人员不仅将这项技术应用于视网膜,而且应用于许多其他类型的细胞。”
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