干細胞修復視神經損傷,失明者重見光明
人類的視神經由大量的視網膜神經節細胞的軸突匯聚而成,作為中樞神經系統的一部分,發揮著將視覺信息從視網膜傳遞到大腦的重要作用。
視神經損傷是許多眼部疾病,包括青光眼高眼壓、外傷性病變、腫瘤性病變、代謝障礙、頭頸部放射治療并發癥,以及神經退行性病變等導致視功能損害的共同作用環節。視神經損傷的病理改變均為視網膜神經節細胞(RGCs)的不可逆丟失,嚴重時會造成患者視神經萎縮和視功能喪失。
圖片
視神經損傷通常分為直接損傷和間接損傷。直接損傷通常由于眼部或頭部外傷所致,頭部外傷導致的視神經損傷則被稱之為外傷性視神經炎病變,病情較為嚴重,可能會導致視力嚴重下降,甚至完全失明。間接損傷則是因為其他疾病或狀況間接導致的,如開顱手術、顱內高壓、腦膿腫等。這類損傷可能導致視力逐漸下降或者視野缺損。
為了治療視神經損傷,目前臨床上主要采用視神經管減壓術以及給予神經營養物質等方法,然而視神經和中樞神經系統一樣,再生能力極弱,治療效果有限。
圖片
根據世界衛生組織2019年發布的首份《世界視力報告》,目前全球有超過22億人視力受損或失明,其中有超過10億人因近視、遠視、青光眼和白內障等問題未得到必要的治療所致。
隨著全球視力受損或失明人群的增加,并且許多眼科疾病的治療效果有限,干細胞因其具備自我更新、 強大增殖能力和多向分化潛能,為視神經損傷的治療開辟了新的道路。
2、 干細胞用于治療視神經損傷
近年來隨著生物醫學的發展,干細胞在視神經損傷修復方面的研究不斷深入,帶來新希望。
用于視神經損傷治療的干細胞主要分兩類:
間充質干細胞
間充質干細胞(MSCs)是目前研究最成熟、應用最廣泛的一類干細胞。它們具有來源廣泛易獲得、免疫排斥反應較弱、分離培養增殖速度快和易于外源基因表達等優點。
MSCs進入中樞神經系統后,會遷移至全腦并分化為各型神經細胞。其作用機制主要有三種:MSCs向病變組織滲透融合、替代損傷細胞和重建神經環路;MSCs在新環境誘導下表達出神經細胞表型;以及MSCs與宿主神經組織互相作用促進神經營養因子生成。
目前,臨床上已經應用MSCs治療視神經損傷,并且治療前后相比,患者的視力和閃光型視覺誘發電位均有所改善,這證明了采用MSCs治療視神經損傷是有效的。
圖片
干細胞
干細胞具有分化為神經元、星形膠質細胞和少突膠質細胞的能力,與宿主神經組織融合良好,并能長期存活。干細胞治療后能夠移行整合至視網膜并分化為各型細胞,建立廣泛的細胞連接,甚至長出神經纖維伸入視神經起始端。同時,通過對局部微環境調控,分泌神經營養因子及信號分子,啟動宿主內源性修復機制,為內源性NSCs提供生存支持并激活其分化為神經細胞。
圖片
Koike等學者在研究中將人臍血干細胞(hUCBSCs)移植入小鼠視網膜下腔。經過2周的觀察,他們發現部分hUCBSCs已經分化為視網膜神經細胞。這一發現揭示了細胞替代可能是MSCs用于治療視神經損傷的重要機制。為了驗證這一機制,他們更換了移植部位并進行了類似的實驗,證實玻璃體腔內移植MSCs可以有效減緩視神經損傷后RGCs的繼發性破壞,抑制其凋亡。
2020年12月3日,哈佛大學醫學院David Sinclair團隊的呂垣澄博士與何志剛及Bruce Ksander等團隊合作在《Nature》雜志上發表了一篇題名為《Reprogramming to recover youthful epigenetic information and restore vision》的封面文章。該研究利用基因治療誘導神經節細胞重編程,恢復年輕的表觀遺傳信息,從而使得視神經能夠在損傷后再生,并逆轉青光眼和衰老造成的視力下降。這項突破性的研究成果為治療視神經損傷提供了新的思路和方法。
圖片
眼科專家陶勇醫生表示,近視眼未來一定會被干細胞技術治愈,同時希望大家保持希望,迎接新技術到來。這一話題也上了熱搜。
科技進步為我們的健康提供了更優質的保障,以往無法得到根治的視神經損傷也逐漸找到了新策略,干細胞正是其中之一。
上一篇:尿毒癥有救了,干細胞治療有效修復腎損傷
下一篇:科普 | 關于炎癥——他的征服者出現了!干細胞