多能干细胞分化来源视网膜色素上皮细胞移植治疗视网膜变性研究进展

视网膜色素上皮（RPE）对视觉功能的维持起着至关重要的作用。视网膜变性是全球不可治愈性致盲疾病的重要原因,它由视网膜色素上皮功能失常所引起。因此,视网膜色素上皮移植是视网膜变性患者恢复视力的一种最有前景的手段之一。随着干细胞技术的快速发展,从多能干细胞（PSC）到有功能的视网膜色素上皮细胞的体外分化诱导技术已经成熟,其中包括胚胎干细胞（ESCs）和诱导多能干细胞（iPSCs）等。此外,从患者特异性iPSCs分化而来的RPE更能用于阐明发病机理并有针对性地个体治疗。更值得一提的是,经诱导得到RPE的移植不论在动物模型中,还是在临床试验里都已经得到了可喜的治疗效果。本文回顾PSC来源RPE干预治疗视网膜变性的最新研究进展。     

遗传性盲疾经基因治疗恢复视力

一种罕见的遗传性盲人现在可较易重见光明了.一项对盲小鼠的研究为眼丧失全部光加工细胞的人复明提供了希望.有3个患有一种遗传性盲疾,称为勒伯尔先天性黑蒙的人,经基因治疗恢复了视力,研究者报道于2008年4月27日New England Journal of Medicine上.该盲疾是由基因RPE65突变引起,该基因编码一种蛋白质,可帮助视杆细胞中的光采集色素的再循环.视锥细胞可以在一段时期中起作用,但也开始衰退,通常使40岁以下的人致盲.美国有2 000～3 000人罹患此眼疾.研究者将含有RPE65正常拷贝的工程病毒注射到罹患该退行性眼疾的3个人右眼中.所有3个人在数周后改善了右眼的视力,2个人在术前仅能辨清手的移动,而术后所有病人都能读出视力表的3行字.当光照在病人治疗后的眼时,病人的瞳孔收缩,说明病人的视网膜察觉出光线.无一病人视力恢复到20/20,但是所有这3个病人均汇报在暗淡光线下的视力有改善,并加强了驾驶能力.另一个研究组用不同的方法恢复了小鼠的视力,这些小鼠丧失了所有察觉光线的视杆细胞与视锥细胞.除了这些小鼠以外,其他动物,包括人,都会因此失明.该研究结果发表在2008年4月27日Nature Neuroscience上.一旦这些光感受器细胞死亡,如原发性色素性视网膜炎或是黄斑变性,可选择的恢复方法甚少.有些研究者试图用电刺激视网膜来治疗.在2006年,科学家报道,他们用来自绿藻Chlamydomonas reinharditic的一种光采集蛋白的基因插入到类似原发性色素性视网膜炎的小鼠视网膜中去.当小鼠受光刺激时,该蛋白质能将小鼠眼受损伤的信息传递到大脑.但是不管用绿藻蛋白还是用电刺激法,是否确实能使整个视网膜恢复视力尚不清楚.现在研究者将光采集藻蛋白(ChR2)插入到视网膜的第二层称为ON双极细胞中去,该细胞对亮光有反应;相类似的细胞称为OFF双极细胞则对暗淡光线起反应.ON与OFF细胞正常时将来自视杆细胞与视锥细胞的信号传递给大脑视觉中心,故而若直接刺激这些细胞可以恢复视力.研究者用电流将载有ChR2基因的DNA片段灌注到ON双极细胞中去,该基因受DNA片段的调控而只允许其在ON双极细胞中开启.该技术产生的蛋白质只是一时的,故而人的治疗需要更为持久的方法.用工程化方法在ON细胞中制造蛋白质ChR2的盲小鼠当暴露于亮光时,如正常小鼠一样急忙遮住眼睛.未经治疗的盲小鼠则无此对光反应. (李潇摘译自Tina Hesman Saey:Science News, May 24,2008,p.8)     

《自然-生物技术》:胚胎干细胞所发育感光细胞可融入视网膜

<正>据《自然-生物技术》上一项研究报告显示,在皮氏培养皿中培养小鼠胚胎干细胞所产生的感光细胞能与患有视网膜疾病的成年小鼠的视网膜相融合。这意味着,通过细胞疗法来矫正因视网膜疾病或损伤造成的失明的研究又迈进了一步。在与年龄相关的黄斑退化和各种遗传视网膜疾病中,视网膜的功能会因为一种被称为"感光体"的感光细胞受损而丧失。先前研究发现,对于患有类似疾病的失明小鼠来说,可以通过从视力正常的年轻小鼠的视网膜中分离出未成熟的感光体并移植到失明小鼠视网膜中,从而改善其     

科研快讯

《科学-转化医学》:基因疗法治疗遗传性眼病效果显著美国研究人员2月8日在《科学-转化医学》杂志上报告说,3名遗传性眼病患者接受基因疗法治疗后,视力显著提高且无排异反应等不良情况发生。这为利用基因疗法治疗其他视网膜病变带来了希望。这3名患者患有罕见眼疾--莱贝尔先天黑内障。这种病通常在患者年幼时发作,患者视网膜细胞的一种     

视紫红质及RPE65蛋白在光致视网膜变性疾病中的作用机制

视紫红质是感光细胞中的一种视色素,在光线的接收和视觉电位的产生方面具有重要的生理作用,由视紫红质介导的过度光信号传导是光性视网膜变性的主要原因。近年的研究表明,视网膜色素上皮细胞中的RPE65蛋白作为影响视紫红质再生的关键因素,与视网膜光损伤的易感性密切相关。就视紫红质和RPE65蛋白在光致视网膜变性中的作用机理作一探讨。     

胚胎干细胞衍生的视网膜色素上皮细胞移植治疗眼病

Schwartz等报告的用从人胚胎干细胞分化成的视网膜色素上皮细胞（RPE）移植治疗视网膜病,已观察4月,尚属成功。这是首次用从人胚胎干细胞（hESC）定向分化而成的细胞移植至患者取得成功。本文复习RPE移植的历史与现况;hESC分化而成的RPE（hESC-RPE）的实验研究以及临床移植的意义、方法、效果及存在问题,并展望了应用干细胞分化的RPE移植的前景。     

PRGR基因研究进展

视网膜色素变性（ｒｅｔｉｎｉｔｉｓ ｐｉｇｍ ｅｎｔｏｓａ,ＲＰ）是一组与多个基因相关而任一单基因突变可致病的视网膜退化疾病,是造成失明的常见病因之一。患者多初起夜盲,随之发现周边视野逐渐缩小,成为管状视野,最终至完全失明。它以视网膜进行性感光细胞和色素上皮功能丧失为共同表现。临床上以眼底色素沉着和视网膜电图异常或无波为特征。不同基因所致的ＲＰ病在临床上无特征性差异。全球约有４００ 万人患有此病,我国的发病率约是１／３５００。该病的遗传方式有：常染色体隐性（Ａｕｔｏｓｏｍ ａｌＲｅｃｅｓｓｉｖｅ,ＡＲ）;常染色体显性（Ａｕｔｏｓｏｍ ａｌＤｏｍ ｉｎａｎｔ,ＡＤ）;Ｘ连锁隐性（Ｘ－ｌｉｎｋｅｄＲｅｃｅｓｓｉｖｅ,ＸＲ）和Ｘ连锁显性（Ｘ－ｌｉｎｋｅｄ Ｄｏｍ ｉｎａｎｔ,ＸＤ）;Ｙ连锁ＲＰ家系也有报道。Ｘ连锁ＲＰ发病率较低,在我国约为７．７％ （美国为６％ ）,但它发病早,进展快,病情严重,３０－ ４５ 岁就有严重视力损伤甚至失明。临床上大部为隐性,散发病例可以认为属于隐性遗传,因为无先辈病史的患者可以认为是新突变,无后代患者的不会是显性遗传,而隐性纯合体患者的配偶若不携带同一突变基因,则后代无患者,本人于是表现为散发。未成年无家史患者则难以判断。照此计算,这部分约占患者总数的８１．３％ （美国为８４％ ）;其次为常染色体显性遗传,约占１１％ （美国为１０％ ）［１,２］。已发现的ＲＰ相关基因有２７个。位于Ｘ染色体上的ＲＰ基因有５ 个。ＲＰ３ 位于Ｘ染色体短臂Ｘｐ２１．１,是一种隐性遗传ＲＰ病。ＲＰＧＲ（ｒｅｔｉｎｉｔｉｓ ｐｉｇｍ ｅｎｔｏｓａ ＧＴＰａｓｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ,视网膜色素变性ＧＴＰ酶调节物）基因是ＲＰ３的致病基因,已于１９９６ 年被克隆 。     

《科学-转化医学》：基因疗法治疗遗传性眼病效果显著

美国研究人员2月8日在《科学-转化医学》杂志上报告说,3名遗传性眼病患者接受基因疗法治疗后,视力显著提高且无排异反应等不良情况发生。这为利用基因疗法治疗其他视网膜病变带来了希望。     

日仿生视网膜让盲人重见光明

在植入了微小的仿生视网膜之后 ,3位失明患者不仅看到了明灭或者移动的光点 ,甚至还成功地用眼睛区别出杯子和盘子。这是近日在美国视觉和眼科学协会年会上公布的一项最新进展。美国南加利福尼亚大学的研究人员在会上介绍说 ,他们研制的仿生视网膜薄片面积仅为 4 mm× 5 mm,相当于人眼正常视网膜的约 1/3。它由硅酮和铂材料制成 ,上面有 16个电极 ,植入后可附着在天然视网膜上 ,其工作原理是用电信号刺激患者还未完全丧失功能的视网膜细胞 ,将视觉信息通过视神经传递给大脑 ,从而部分恢复视力。研究人员迄今共对 3名患者进行了前期可行性试…     

红参粉末治疗糖尿病视网膜病变的临床观察

目的：观察红参粉末治疗糖尿病视网膜病变的临床效果。方法：随机选取2012年1月至2012年12月在我院接受治疗的2型糖尿病合并糖尿病视网膜病变（Diabetic Retinopathy,DR）患者103例。其中30例（57眼）仅采用常规方法治疗,即对照组;其余73例（125眼）在常规治疗的基础上加用红参粉末,即观察组。治疗180天后,观察并比较两组患者的视力、眼底镜、荧光血管造影等检查结果的变化情况。结果：在观察组中,患者经红参粉末治疗后的视力与治疗前相比有所提高,差异具有统计学意义（P〈0．05）;而对照组中,患者治疗前后的视力变化无统计学意义（P〉0．05）;观察组治疗有效率为76．7％,而对照组治疗有效率为46．7％,差异有显著意义（P〈0．05）。观察组中,男性DR患者治疗有效率为68．8％、女性为92．0％;早期DR治疗有效率为85．4％、晚期为65．1％;糖尿病病程不超过10年的DR患者治疗有效率为88．9％、超过10年的为64．9％,差异均具有统计学意义（P〈0．05）。结论：尽早的发现和及时的治疗可减少糖尿病患者视网膜病变的发生率,从而避免因视网膜病变而引起的严重的视力下降,甚至失明。红参粉末治疗糖尿病视网膜病变有显著的临床效果,特别是对早期糖尿病视网膜病变的疗效更佳,值得临床推广。     

绿色荧光蛋白基因修饰的人视网膜色素上皮细胞异种移植的长期观察

探讨利用视网膜色素上皮 (retinalpigmentepithelium ,RPE)细胞移植介导目的基因转移至视网膜的可行性。人的RPE细胞在体外经携带绿色荧光蛋白 (greenfluorescentprotein ,GFP)基因的逆转录病毒感染及G4 1 8筛选后 ,手术显微镜直视下经睫状体平坦部注射到兔眼视网膜下间隙。术后通过活体荧光眼底照相 ,荧光显微镜、共聚焦显微镜及透射电镜等观察眼球铺片及切片 ,发现经 gfp基因修饰的人RPE细胞在兔眼视网膜下间隙可存活一年以上。移植的RPE gfp细胞不仅仅局限于移植部位 ,大多扩散到超过 2～ 3个象限的眼底 ,镶嵌于宿主RPE细胞之间或呈单层排列在宿主色素上皮与神经视网膜之间 ,并持续高水平表达GFP。移植后早期玻璃体内每周注射免疫抑制剂普乐可复 (FK5 0 6 )可明显改善移植细胞的存活状态     

《自然》：注射感光细胞可助恢复视力

英国研究人员4月18日在《自然》杂志网站上报告说,通过向一些视力受损的实验鼠注射感光细胞,就能在一定程度上帮助它们恢复视力。将来有望在此基础上开发出治疗人类失明的方法。英国伦敦大学学院等机构研究人员报告,在本次实验中注射的是视杆细胞的前体细胞。视杆细胞是视网膜中的两种感光细胞之一,     

垒球：越慢越不易击中？

美国研究人员正致力于开发一种人造视网膜，希望能为由于视网膜细胞病变而引起的失明患者带来部分的光明。     

《分子治疗》：研究用海藻基因改善实验鼠视力

据英国《新研究者》杂志近日报道,美国研究者将从海藻中提取出的基因注入失明老鼠视网膜内的双极细胞中,让失明老鼠”重见天日”.研究者表示,人体临床试验将于两年内进行,新技术或将造福广大失明人士。研究发表在《分子治疗》杂志上。     

诱导人脐带间充质干细胞分化为视网膜色素上皮样细胞的研究

目的：探讨用猪视网膜色素上皮细胞（RPE）条件培养基诱导hUCMSCs分化为RPE样细胞的方法。方法通过流式细胞技术鉴定hUCMSCs的表面标记分子;通过诱导hUCMSCs分化成为脂肪、骨和软骨细胞确定其多系分化能力;将hUCMSCs培养在猪RPE的条件培养液中并添加诱导因子来诱导hUCMSCs向RPE细胞分化。对照组与处理组Q-PCR结果采用t检验比较。结果 hUCMSCs表达CD105、CD90、CD73、CD44和CD29,但不表达CD34,CD45和MHCII等分子标记,在成脂、成骨、成软骨分化培养基中可分化为脂肪、骨和软骨细胞。单独使用猪RPE条件培养液不能有效诱导hUCMSCs向RPE细胞分化,但联合应用猪RPE条件培养液和诱导因子（视黄酸,activin-A和人重组骨形成蛋白-7）可有效诱导hUCMSCs分化为RPE样细胞,RPE细胞标记分子RPE65、Mitf和Ck8/18的基因表达量分别提高了2.1±0.4、6.8±1.3和2.5±0.3倍（P〈0.05）。诱导产生的RPE样细胞呈多边形,但不含色素颗粒。结论猪RPE条件培养液联合诱导因子可有效诱导hUCMSCs分化为RPE样细胞,可能会为治疗视网膜变性疾病提供合适的种子细胞。     

mTOR信号通路在iPS定向分化RPE细胞中的调控机制研究

目的：探讨mTOR信号通路在iPS定向分化RPE细胞中的调控机制。方法培养iPS细胞,悬浮培养后形成拟胚体EB,诱导分化为RPE细胞。通过免疫细胞化学的方法,观察iPS-RPE细胞分化一个月后特异性蛋白（RPE65、LRAT、zo-1）的表达。同时通过Q-PCR,Western Blotting的方法检测iPS-RPE在不同分化时间点（分化1个月、2个月、3个月）上,iPS-RPE细胞中特异性基因、蛋白的表达变化以及mTOR信号通路的活性。最后应用雷帕霉素抑制iPS-RPE细胞中mTOR的通路,进一步观察iPS-RPE细胞中的蛋白表达变化。Q-PCR采用单因素方差分析（One-Way ANOVA）进行组间比较。结果荧光显微镜观察到iPS-RPE细胞在分化1个月时,表达RPE65、LRAT、zo-1蛋白。与对照组iPS比较,Q-PCR结果显示,实验组RPE65在分化1个月,2个月,3个月时的表达量分别为0.84±0.13,4.8±1.1,20.3±4.9（P=0.000）;Best1分化1个月,2个月,3个月时的表达量分别为1.5±0.16,2.3±0.68,11.78±1.57（P=0.000）;MerTK在分化1个月,2个月,3个月时的表达量分别为4.12±1.94,1.87±0.76,15.53±1.33（P=0.000）,CK18分化1个月,2个月,3个月时的表达量分别为2.4±0.63,2.3±0.37,9.67±1.44（P=0.000）,Western Blotting结果也表明,随着分化时间延长,iPS-RPE细胞中特异性蛋白（BEST1、catenin、MerTK）表达量有显著提高,而mTOR信号通路的活性受到抑制。与对照组（加DMSO）比较,雷帕霉素处理获得的iPS-RPE细胞中BEST1、MerTK、ck18蛋白表达量上升不是很明显,catenin蛋白显著提高。结论建立了体外高等分化、功能高效的iPS-RPE细胞,随iPS-RPE细胞分化时间延长,mTOR信号通路的活性是逐步抑制的。     

胎儿视网膜色素上皮细胞的原代培养和体外增殖能力的测定

目的：建立胎儿视网膜色素上皮细胞（fRPE）的原代培养方法。方法分离流产胎儿RPE,并进行体外原代培养、传代,免疫荧光检测培养RPE细胞分子标志物。以β细胞增殖诱导剂（二芳基脲衍生物WS3）刺激RPE细胞增殖,并测量其生长曲线。3组细胞比较采用单因素F检验。结果源自不同胎儿的fRPE细胞在原代及体外增殖中并未表现出明显不同。在体外扩增的4代fRPE中,100﹪的细胞表现出了良好的细胞形态。免疫荧光染色证实了体外扩增的fRPE细胞可很好的表达RPE细胞标记物。WS3未见有刺激RPE细胞体外增殖的作用。培养后不同时间三组细胞差异均有统计学意义（F=119.437~234.368,P均=0.000）。结论 fRPE细胞可在非复杂的培养环境中实现体外大量增殖,这些体外增殖的fRPE细胞可以为RPE移植细胞治疗视网膜黄斑病变提供丰富的细胞来源。     

眼科基因治疗开发活跃或将极大提高患者的生活质量

以欧美为中心,基因治疗被全面开发,特别是在眼科领域,企业间的合作加强,新公司的成立增多。眼部基因的导入比其他领域相对容易,如果成功可避免失明,将极大地提高患者的生活质量（QOL）。美国Spark Therapeutics公司和爱尔兰Genable Technologies公司于2014年3月,在以视网膜萎缩、即将失明的视网膜色素变性症为对象的基因疗法的开发方面展开合作。     

420～750 nm超连续谱光源和532 nm激光致兔视网膜损伤修复

超连续谱(SC)光源是一种宽光谱、高亮度、眼睛危害大的新光源,有关它致视网膜损伤研究却未见报道。为了观察SC光源致视网膜损伤特点和修复过程,试验将波长420～750 nm的SC光源与532 nm激光进行比较,采用两者平行光入射,在0. 1 s照射时间,3 mm角膜光斑直径条件下,用略高于视网膜损伤阈值的功率照射青紫蓝灰兔视网膜;通过检眼镜和HE染色观察视网膜照后4 h,1、3、7、14 d损伤修复过程。SC光源和532 nm激光致视网膜的损伤在检眼镜下为灰色小圆斑。照后4 h出现视网膜外核层固缩深染,感光细胞外节与视网膜色素上皮层(RPE)粘连;随后RPE层色素增生、损伤的外核层细胞丢失,损伤进行性加重; 3 d后色素细胞开始向外核层和内核层迁移,胶质细胞填充损伤区域。由此可见,波长420～750 nm的SC光源主要损伤视网膜外核层和RPE层,后期色素颗粒和胶质细胞填充损伤区域。其视网膜损伤特点和修复过程与532 nm激光类似。     

Wnt信号通路在视网膜色素上皮发育中的作用

Wnt（wingless-type MMTV integration site family members）信号通路与细胞的发育分化密切相关,尤其对动物胚胎期中枢神经系统的发育至关重要。在眼的早期发育中,视泡背部视网膜色素上皮细胞（RPE）Wnt/βcatenin信号通路高度活跃,对神经视网膜及RPE的发育调控起重要作用。本文结合目前该领域研究进展,综合评述Wnt信号通路、Wnt蛋白家族以及Wnt信号通路与RPE发育的关系。