再生技术让盲鼠复明

研究人员在老鼠的视网膜上开发了新的感光细胞，可以将光转换成电信号。照片来源:内森·德里/科学来源

人眼中的一些细胞可以修复视力受损疾病造成的损害。但到目前为止，科学家们还没有成功地让它们工作。现在，一个研究小组声称他们已经使这些细胞——称为“米勒神经胶质细胞”——在老鼠的眼睛里再生了一个光受体细胞。根据科学家8月15日在英国《自然》杂志上发表的研究结果，这些新细胞可以检测到入射光，并与眼睛中的其他细胞形成网络，将信号传递给大脑，这是逆转某些遗传性眼病和损害的潜在步骤，也为治疗视网膜色素变性等失明疾病带来了新的希望。然而，有些人对这种说法持怀疑态度，认为这些信号可能来自现有的光敏细胞，而不是新生成的细胞。

马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯大学医学院的神经学家赛斯·布莱克肖说:“没有人比我更希望这是真的，但我对这项研究有严重的担忧。”

该论文的作者、美国西奈山伊坎医学院神经病学和眼科教授陈波说，斑马鱼的视网膜具有自我修复功能。当视网膜受损时，其中的“米勒神经胶质细胞”可以再生视网膜神经细胞，而哺乳动物细胞没有类似的再生功能。虽然科学界已经能够通过破坏视网膜来激活哺乳动物的“米勒神经胶质细胞”，但是这种方法对视网膜有很大的伤害，并且不利于恢复视力。

为此，研究人员在小鼠实验中使用基因转移来促进“米勒神经胶质细胞”分裂并发育成感光细胞棒。新发育的杆状细胞在结构上与天然杆状细胞没有区别，并形成突触结构，使它们能够与视网膜中的其他神经细胞交流。实验表明，这种方法可以恢复天生失明的老鼠的视力。

这项研究由美国国家眼科研究所资助。该研究所视网膜神经科学项目主任托马斯·格林·韦尔说，这是科学家首次将“米勒神经胶质细胞”重新编程为哺乳动物视网膜的功能杆。杆状细胞允许人们在黑暗的光线下看东西，并可能有助于保护负责辨别颜色和提高视力的锥体细胞。

陈波说，他们计划用体外培养实验来研究这种新方法是否可以应用于人类视网膜组织。

"没有人能像他们一样把细胞做成感光细胞."德克萨斯休斯顿大学眼科学学院的细胞和发育神经生物学家黛博拉·奥特森说。然而，她指出，即使在再生最多新杆的老鼠中，密度也只有健康老鼠视网膜密度的0.2%。结果，接受治疗的老鼠能够感知光线，但却无法识别形状或物体。

“他们已经破解了问题的第一部分。现在的问题是扩大它。”奥特森说。她说，如果研究人员能让“米勒神经胶质细胞”产生更多的感光细胞，那么这种方法有一天可能会让那些因视网膜脱离或遗传性视网膜炎而失去视杆的人恢复一些视力。

肯塔基州路易斯维尔大学的神经生物学家莫林·麦考尔说，这项工作的“一大进步”是修复了视杆，但是他强调说，研究小组仍然需要证明患病眼睛视杆的发育和功能是正常的——这里的视网膜细胞可能无法正常连接和相互作用。

然而，布莱克肖看到了对新结果的另一种解释:在盲鼠中，现有的杆状细胞在手术过程中得到修复，要么是因为它们获得了病毒携带的正确基因，要么是因为“米勒神经胶质细胞”与它们共享了正确的基因。在这两种情况下，大脑的视觉信号不是来自新形成的杆状细胞，而是来自现有感光细胞的恢复功能。他说，这项研究忽略了化学标记技术，该技术可以证明任何功能性杆状细胞都来自“米勒神经胶质细胞”。

对此，陈波说，他和他的团队已经做了这样的标记实验——尽管论文中没有描述，他们已经通过其他几种方法彻底证明了新的杆状细胞的起源。他还引用了一个对照组实验，在该实验中，该组将校正基因转移到“米勒神经胶质细胞”中，而不进行重新编程。在这种情况下，大脑中没有视觉信号，这意味着现有的杆状细胞还没有恢复。(赵茜·Xi)

相关文件信息:DOI:10.1038/s 11586-018-0425-3

中国科学新闻(2018-08-21，第二版国际)