視網膜中的免疫細胞可以自發再生

2018年3月21日

「神經炎症是視網膜疾病中神經元死亡的重要驅動因素，」該研究的首席研究員Wai T. Wong博士說。 「我們的研究是理解如何控制視網膜免疫系統的基礎。」控制免疫系統對於開發針對多種眼病的新治療方法非常重要，包括AMD，RP或某些類型的視網膜損傷。

視網膜是眼睛後面的薄層細胞，包括感光細胞和涉及將視覺信息傳遞給大腦的其他神經元。與這些細胞混合的是小膠質細胞，專門的免疫細胞，有助於維持視網膜的健康和視網膜神經元的功能。小膠質細胞也存在於中樞神經系統的其他部位，包括大腦。在健康的視網膜中，神經元和小膠質細胞之間的交流對維持神經元向大腦發送信號的能力很重要。然而，當視網膜受損時，小膠質細胞還有一個額外的作用：它們迅速遷移到損傷部位除掉不健康或死亡細胞。但是，它們也可以除掉健康細胞，導致視力喪失。研究表明，在AMD和RP等退行性視網膜疾病中，抑制或去除小膠質細胞可幫助保留光感受器，從而減緩視力下降。但是小膠質細胞的返回對於支持視網膜的神經元仍然很重要。

Wong及其同事有興趣了解在小膠質細胞被消除後視網膜發生了什麼，特別是細胞是否能恢復正常排列並發揮其正常功能。為了測試這一點，他們使用阻斷小膠質CSF-1受體的藥物PLX5622（Plexxikon）去除小鼠視網膜中的小膠質細胞。小膠質細胞依靠通過該受體的連續信號來存活。這種信號持續幾天的中斷導致小膠質細胞幾乎消失，在小鼠視網膜中只留下少量細胞聚集在視神經周圍 - 從視網膜到大腦傳遞信號的纜索狀神經纖維束。由於短時間內小膠質細胞的丟失不會影響神經元的功能，因此暫時去除小膠質細胞（例如為了減輕炎症）可能有助於治療干預視網膜退行性病變或炎症性疾病。

Wong說：「如果我們要在發生大量不適當的免疫反應的同時除掉小膠質細胞，我們可能會錯過炎症的最嚴重的部分，但仍然會在稍後時間恢復平衡。我們可以用直接的方式暫停視網膜上的免疫系統。「

在停止藥物後的30天內，Wong及其同事發現小膠質細胞已重新聚集視網膜，150天後恢復正常密度。用視覺追蹤視網膜中小膠質細胞運動的新方法，他們確定，返回的小膠質細胞最初在靠近視神經離開眼睛的地方成簇生長。漸漸地，新的小膠質細胞向外擴展到視網膜的邊緣。隨著時間的推移，細胞在整個視網膜各層重新建立均勻的分布。

「這些免疫細胞的組織非常複雜，所有的組織都回來了，」Wong說。 「我們實際上可以對眼睛進行成像，並觀察這些細胞分裂和分化，並作為再生反應的一部分進行遷移。」

為了測試新的小膠質細胞是否功能完善，研究人員使用了一種損傷模型，其中感光細胞被明亮的光損壞。新的小膠質細胞能夠正常激活並遷移到損傷部位。此外，使用視網膜電圖（ERG），這是一種測量由光刺激後視網膜神經元產生的電信號的技術，研究人員測試了不同組神經元的健康狀況。他們發現小膠質細胞能夠與視網膜中的神經元進行交流並完全保持其功能，尤其是損耗是短暫的時候。

去除小膠質細胞的藥物現在是全身施用的，影響大腦和中樞神經系統的其他部分。需要更多的研究來尋找將這些藥物直接施用於視網膜的方法，從而避免了脫靶組織。

這項工作得到了NEI國家眼科研究所院內研究計劃的支持。

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