科學家用干細胞培育出微型視網膜

新華網華盛頓６月１５日電美國科學家最近利用人類誘導多能干細胞， 在實驗室中培育出具有三維結構、對光敏感的微型視網膜。 這為將來治療視網膜疾病乃至失明的患者帶來希望。

這項研究的相關論文發表在新一期英國《自然－通訊》雜志上。 論文第一作者、美國約翰斯·霍普金斯大學的鐘秀風對新華社說， 她和同事利用人類誘導多能干細胞， 在培養皿中培育出了“結構完整、功能成熟的視網膜”。 這種視網膜與人眼視網膜的“結構和成分都相似， 而且能感光”。

干細胞是一類有潛力分化成各種器官組織的細胞，

在胚胎中有大量此類細胞， 它們被稱作胚胎干細胞。 科學界近些年來發現， 利用基因“重新編程”技術處理成體細胞， 如皮膚成纖維細胞或血液細胞， 可以讓它們回到胚胎干細胞狀態， 從而獲得多向分化的能力， 如此得到的細胞被稱作誘導多能干細胞。

鐘秀風說， 本次研究把人體誘導多能干細胞逐步培育為視網膜前體細胞， 后者進一步分化發育成具有三維結構的視網膜組織。 這種視網膜組織含有人眼視網膜的所有細胞成分， 其中各種細胞自發有序地分層排列， 形成組織結構， 與人眼視網膜的結構層次很類似。

最令研究人員興奮的是該視網膜組織中對光刺激做出反應的感光細胞發育得非常成熟，

該細胞不僅合成了感光所必需的蛋白， 還生成了發揮感光功能所必需的重要結構， 即所謂的“外節”結構， 這一結構是感光細胞將光信號轉化為生物電信號的場所。 “幾十年來， 科研界在生物體外沒有培育出感光細胞的‘外節’結構， 這是一個科學難題”， 鐘秀風說， “我們取得了成功， 這是在視網膜再生領域的一個巨大進步。 ”

實驗顯示， 當光波照射上述感光細胞時， 細胞會出現生物電反應， 這種生物電反應的波形與人眼看到光線時感光細胞所做出的反應類似。 不過， 鐘秀風也指出， 人眼看東西時， 感光只是第一步， 還需要視網膜的其他細胞把生物電信號傳遞給大腦， 才能形成視覺圖像。 本次研究中培育的視網膜的直徑才１毫米左右，

還沒有完全發育成熟， 也沒有人眼視網膜那么大。

對于利用人類誘導多能干細胞培育微型視網膜的意義， 鐘秀風說， 一是可以作為研究材料用于探索視網膜疾病的病因， 而不像從前主要依賴小鼠等動物， 如此研究的結果應更可靠；二是為某項個性化醫療帶來可能， 比如可利用體外培養的微型視網膜來測試藥物的有效性， 或用于視網膜細胞移植治療， 替代患者眼中致病或死亡的視網膜細胞， 為他們重新帶來光明。

鐘秀風還強調， 他們現在培育的視網膜還不能馬上移植到人眼內治療疾病， 還有很多重要問題需要探索。