视网膜受损或不再需要移植!人类拥有视网膜修复基因,激活方法仍有待探明

湖南怀化市科协  |   2020-10-12 15:22

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来源:前瞻网


视网膜受损是人类失明的主要原因,影响着全球数百万人。不幸的是,视网膜是人类无法再生的少数组织之一。

但是,最近的一项研究表明,人类其实是具有相关再生基因的,只不过这些基因在进化过程中被屏蔽了!

这一结论来源于科学家对一些动物,如斑马鱼的视网膜再生现象的研究。

约翰·霍普金斯大学的神经科学家黄桑(Thanh Hoang)及其同事通过观察斑马鱼,鸡和老鼠的Müller神经胶质细胞中的基因,目前已经探明了这些细胞在视网膜受损后的修复过程。

Müller细胞是视网膜特化的胶质细胞,与视网膜神经元、其它胶质细胞、视网膜血管等联系紧密。该细胞不但对视网膜正常发育起着决定性作用,而且还支持神经元活动、调节神经递质循环、维持细胞外环境平衡、调节视网膜血管通透性。

在察觉到视网膜受损时,Müller胶质细胞会改变其形状、生物化学和生理学特性,并启动殊修复基因。该过程产生少量的干细胞,这些干细胞可以变成所有六种类型的视网膜神经元。

首先,神经胶质细胞发生膨胀。紧接着,神经胶质自身“重新编程”,激活存储在细胞核中的基因,这一基因通常在胚胎和视网膜发育的早期过程中才会用到。


该基因激活后,细胞核也沿神经胶质细胞的主干向上迁移,向着视网膜的感光细胞移动。随后,通过有丝分裂,细胞核的染色体被复制并分裂成一个新的细胞。

祖细胞停留在神经胶质细胞的躯干附近,并开始分裂,形成六个或八个新的多能干细胞,这些干细胞也保持在神经胶质的躯干附近,并在视网膜中上下移动。这些祖细胞能够分化为六种截然不同的视网膜神经元细胞中的任何一种。

实际上,不管修复特定损伤需要哪种神经元细胞,该过程都会产生全部六种细胞。

所有具有骨干的生物,例如人、马、鸟、蜥蜴和鱼类,在眼睛的感光部位(视网膜)中都具有基本相同的细胞,都包含视杆和视锥细胞、神经节细胞和神经胶质细胞。

实际上,在进化过程中,脊椎动物的眼睛都没有明显改变,因此鱼眼的工作原理与我们的几乎相同。神经元和神经胶质细胞的排列方式相似,移动眼睛的肌肉以及构建和操作整个系统的化学信号也很相似。

参与了上述研究的科学家也表示,用于修复的“相同的基因也存在于我们人类的基因组中”。

那为什么人类的视网膜不具备再生功能呢?

研究小组怀疑这种能力的丧失可能是因为抵御感染的需要,胶质细胞有助于限制感染传播,但如果被转化为产生神经元的细胞,胶质细胞就丧失了阻断感染的能力。

虽然目前人类还没有找到激活修复基因的方法,但这一发现还是为视网膜修复提供了新的路径。


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