再生技術讓盲鼠復明 為治療視網膜色素變性等致盲疾病帶來希望

人眼中有一些細胞能夠修復視力受損疾病造成的傷害。但到目前為止，科學家還沒有成功地讓它們發揮功效。如今，一個研究小組聲稱，他們已經促使這些細胞——被稱為「米勒膠質細胞」——在老鼠的眼睛裡再生了一種光受體細胞。根據科學家8月15日發表在英國《自然》雜誌上的研究結果，這些新細胞可以探測到射入的光線，並與眼睛中的其他細胞結成網路向大腦傳遞信號，而這正是逆轉某些遺傳眼病和損傷的潛在步驟，這也為治療視網膜色素變性等致盲疾病帶來了新希望。但也有人對這一說法持懷疑態度，並認為這些信號可能來自於現有的光感細胞，而不是新生成的細胞。

研究人員在老鼠視網膜上培育出新的感光細胞，能夠將光轉化為電信號。圖片來源：Nathan Devery/Science Source

美國馬里蘭州巴爾的摩市約翰斯·霍普金斯大學醫學院神經學家Seth Blackshaw說：「沒有人比我更希望這是真的，但我對這項研究懷有嚴重的擔憂。」

論文作者、美國芒特西奈伊坎醫學院神經及眼科學教授陳波介紹說，斑馬魚的視網膜具有自我修復功能，當視網膜受損後，其中的「米勒膠質細胞」可使視網膜的神經細胞再生，而哺乳動物的這種細胞卻沒有類似再生功能。雖然科學界已能通過損傷視網膜來激活哺乳動物的「米勒膠質細胞」，但此法對視網膜傷害較大，並不利於恢復視覺。

為此，研究人員在小鼠實驗中利用基因轉移的方法，促使「米勒膠質細胞」分裂並發育為可感光的視桿細胞。新發育的視桿細胞在結構上與天然視桿細胞沒有差別，且形成了突觸結構，使其能與視網膜內其他神經細胞交流。實驗顯示，這種方法可讓先天失明的小鼠復明。

這項研究受到了美國國家眼科研究所的資助。該所視網膜神經科學項目主任托馬斯·格林韋爾說，這是科學家首次在哺乳動物視網膜中，將「米勒膠質細胞」重編為能夠發揮功能的視桿細胞。視桿細胞能讓人們在暗光條件下看到東西，而且可能有助於保護視錐細胞，後者負責分辨顏色和提高視敏度。

陳波說，他們接下來計劃藉助體外培養實驗，研究上述新法能否用於人的視網膜組織中。

「沒有人能夠像他們那樣，製造出一種像光感受器一樣的細胞。」得克薩斯州休斯頓大學眼科學院細胞和發育神經生物學家Deborah Otteson說。但她指出，即使是在重新生成最多新視桿細胞的老鼠體內，其密度也只是健康老鼠視網膜的0.2%。結果就是，被治療的老鼠能夠察覺到光，但它們無法辨認出形狀或物體。

「他們已經破解了問題的第一部分，現在的問題是要把它放大。」Otteson說。她說，如果研究人員能夠讓「米勒膠質細胞」產生更多的感光細胞，那麼這種方法有一天可能會讓那些因為視網膜脫落或遺傳障礙性視網膜炎而失去視桿細胞的人恢復一些視力。

肯塔基州路易斯維爾大學神經生物學家Maureen McCall稱這項工作的「一大進步」在於恢復了視桿細胞，但強調研究團隊仍需要證明視桿細胞的發育和功能在患病的眼睛中一切正常——這裡的視網膜細胞可能不會正常連接和交互。

然而，Blackshaw看到了對新的研究結果的另一種解釋：在盲鼠中，現有的桿狀細胞在手術過程中被修復了，而這要麼是因為它們接受了病毒攜帶的糾正基因，要麼是因為「米勒膠質細胞」與它們分享了正確的基因。在這兩種情況下，大腦的視覺信號都不是來自於新生成的桿狀細胞，而是來自於現有感光細胞恢復的功能。他說，這項研究忽略了化學標記技術，它可以證明任何功能性桿狀細胞都來自於「米勒膠質細胞」。

對此陳波表示，他和他的團隊做了這樣一個標記實驗——儘管在論文中沒有描述，而且他們已經通過其他幾種方法徹底地證明了新桿狀細胞的起源。他還引用了對照組實驗，在實驗中，該小組將校正基因轉移到「米勒膠質細胞」上而沒有重新編程。在這種情況下，大腦中並沒有視覺信號，這意味著現有的桿狀細胞沒有被恢復。

Cell：細胞治療領域觀察者

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