根據(jù)一項(xiàng)新的研究，從干細(xì)胞中生長出來的視網(wǎng)膜細(xì)胞可以伸出手來與鄰居聯(lián)系，完成了一次“握手”，這可能表明這些細(xì)胞已經(jīng)為退化性眼病患者的試驗(yàn)做好了準(zhǔn)備。

十多年前，威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校的研究人員開發(fā)了一種方法來培養(yǎng)有組織的細(xì)胞集群，稱為類器官，類似于視網(wǎng)膜，眼睛后部的光敏組織。他們誘導(dǎo)人類皮膚細(xì)胞重新編程，以充當(dāng)干細(xì)胞，發(fā)育成多種類型的視網(wǎng)膜細(xì)胞層，這些細(xì)胞能感知光線，并最終將我們看到的東西傳輸?shù)酱竽X。

“我們想用這些類器官的細(xì)胞作為視網(wǎng)膜疾病過程中丟失的同種細(xì)胞的替代部分，”David Gamm說，他是威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的眼科學(xué)教授，也是麥克弗森眼科研究所的主任，他的實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了類器官?！暗趯?shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中培養(yǎng)了幾個(gè)月后，問題仍然存在——我們將細(xì)胞分離后，它們的行為是否正常?”因?yàn)檫@是將它們引入患者眼睛的關(guān)鍵?！?/p>

在2022年期間，Gamm和威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的合作者發(fā)表了一項(xiàng)研究，表明被稱為光感受器的盤子生長的視網(wǎng)膜細(xì)胞與健康視網(wǎng)膜中的細(xì)胞一樣，對(duì)不同波長和強(qiáng)度的光做出反應(yīng)，一旦它們從類器官中的相鄰細(xì)胞中分離出來，它們就可以用稱為軸突的特征生物索伸向新的鄰居。

Gamm說:“最后一個(gè)謎題是看看這些連接線是否有能力插入或與其他類型的視網(wǎng)膜細(xì)胞握手以進(jìn)行交流?！彼P(guān)于細(xì)胞之間成功連接的新結(jié)果將于本周在《PNAS》上發(fā)表。

視網(wǎng)膜和大腦中的細(xì)胞通過突觸進(jìn)行交流，突觸是神經(jīng)末梢的微小間隙。為了證實(shí)他們實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的視網(wǎng)膜細(xì)胞有能力取代病變細(xì)胞，并像健康細(xì)胞一樣攜帶感覺信息，研究人員需要證明它們可以制造突觸。

威斯康星大學(xué)麥迪遜分校神經(jīng)科學(xué)教授、這項(xiàng)新研究的合著者Xinyu Zhao與Gamm實(shí)驗(yàn)室的細(xì)胞合作，幫助研究它們形成突觸連接的能力。他們使用一種改良過的狂犬病毒來鑒定能夠形成相互交流方式的細(xì)胞對(duì)。

研究小組，包括研究生和共同第一作者Allison Ludwig和Steven Mayerl，將視網(wǎng)膜類器官分解成單個(gè)細(xì)胞，給它們一周的時(shí)間來延長軸突并建立新的連接，將它們暴露在病毒中，然后進(jìn)行觀察。他們看到的是許多熒光色的視網(wǎng)膜細(xì)胞，這表明狂犬病毒感染已經(jīng)感染了相鄰細(xì)胞之間成功形成的突觸。

“我們一直在實(shí)驗(yàn)室里把這個(gè)故事拼在一起，一次一個(gè)，以建立我們朝著正確方向前進(jìn)的信心，”Gamm說，他為類器官申請(qǐng)了專利，并聯(lián)合創(chuàng)立了麥迪遜的Opsis Therapeutics，該公司正在根據(jù)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的發(fā)現(xiàn)，采用這項(xiàng)技術(shù)來治療人類眼睛疾病?！斑@一切最終都將走向人類臨床試驗(yàn)，這是明確的下一步?！?/p>

在他們確認(rèn)突觸連接的存在后，研究人員分析了相關(guān)細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)形成突觸的最常見的視網(wǎng)膜細(xì)胞類型是光感受器——桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞——它們?cè)谏匦砸暰W(wǎng)膜炎和老年性黃斑變性以及某些眼部損傷等疾病中丟失。其次最常見的細(xì)胞類型，視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，退化視神經(jīng)疾病，如青光眼。

Gamm說:“這對(duì)我們來說是一個(gè)重要的啟示。這確實(shí)表明了這些視網(wǎng)膜類器官可能產(chǎn)生的潛在廣泛影響?！?/p>