《JCI》：iPS来源的人感光细胞让视力受损小鼠“重见光明”

眼睛是心灵的窗口，但对于患上致盲性眼病的人来说，黑色和虚无才是他们眼前的全部。

尽管视力障碍非常常见，但对于严重的致盲性眼病目前仍然缺乏有效的治疗方法。视网膜中感光细胞的退化与逐渐丧失是致盲性眼病的根源，而感光细胞不具备再生能力，这也让移植治疗成为了唯一有效的治疗方式。

近日，德国德雷斯大学的研究团队在体外培养产生了一种感光细胞的特异性人诱导多能干细胞（hiPSC），以产生富含感光细胞的视网膜类器官，从而确保大量可移植的感光细胞。研究结果显示，这些人类感光细胞能够大量整合到已退化的小鼠视网膜中，并使视力受损的小鼠重新感知光线！

△ 移植的人类视锥细胞并入视网膜并在小鼠视锥细胞退化模型中发挥作用

人类iPSC来源的感光细胞移植最终实现了在视力退化受损小鼠中的重建，这也是首次将移植的感光细胞如此大规模地整合到视网膜中，这代表了通过移植感光细胞治疗致盲性疾病的新突破。

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iPSC衍生感光细胞

让失明小鼠恢复了视力

在该项研究中，科学家们描述了一种用于生成视网膜类器官的人类视锥特异性报告基因hiPSC系。

为了增加感光细胞移植后的整合效率，研究团队优化了分化方案，使用人诱导多能干细胞（hiPSC）产生富含感光功能的视椎细胞的视网膜类器官，从而确保大量可移植的视椎细胞，再进行进一步的研究，包括研究移植的视椎细胞如何成熟以及移植后供体-宿主相互作用关系等等。

结果显示，这些感光细胞整合到视网膜需要很长时间，最长可达6个月才能与视网膜中其他细胞建立相互作用网络从而实现整合。此外他们还发现，光感受器移植物成熟和偏振通过供体-宿主相互作用得到增强，如组织学，超微结构分析和转录组学所示。

最重要的是，他们还观察到，即使在同一只眼睛内，也主要是在合并的人类视锥细胞簇中，成熟了内部和外部段的光感受器特异性特征，而那些在视网膜下空间中保持孤立的视锥细胞簇，没有与宿主Müller胶质过程的明显相互作用，在很大程度上无定形地持续存在。

△ 交互式移植物更容易发展内部片段

通过对视网膜退化的小鼠模型进行研究，进一步证实了iPSC衍生的感光细胞可以恢复视椎细胞受损的小鼠视力。这些移植的感光细胞不仅能够成功地整合到小鼠视网膜并发育为功能正常的光感受器。还能正常地向视网膜下游神经细胞传递信号，让小鼠恢复感光能力。

△ 移植的人类视椎细胞和宿主双极细胞之间的假定突出形成

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干细胞技术

失明患者“重见光明”新希望

实际上，除了感光细胞退化导致的失明，许多视网膜疾病最终都会导致失明。比如年龄相关的黄斑变性，通常是65岁以上老人失明的首要原因，再比如糖尿病视网膜病变，一种严重的糖尿病并发症，还有遗传类视网膜色素变性，都是失明的主要原因。

但这些眼病的致盲原因通常都离不开视网膜上感光细胞的丧失，由于难以再生，所以失明也成了不可逆性疾病，除了预防和延缓症状外，临床上一直很难有效治愈。

干细胞具有多向分化潜能与再生组织、器官的能力，让科学家们看到了它在新生组织上的潜力，尤其在那些不具有再生能力的器官上，让科研人员看到了“重生”的可能。

而诱导多能干细胞（iPSC）技术，这种能够把任何细胞培育成干细胞，可塑造干细胞发育方向，且无免疫原性又安全的技术成为了近年来的科研热点。通过iPSC细胞编程技术，甚至不需要太长的等待时间，很快就能完成大量的细胞改造，变成你所需要的任何一种细胞类型，在临床上也得到了广泛应用，收获了科学家们和医学工作者们的认可。

如今，干细胞技术已经被应用到多种眼部疾病的治疗研究中，干细胞治疗视力受损的技术也已经日臻完善，许多视力受损甚至失明的患者在干细胞的帮助下也取得了令人鼓舞的成绩，甚至让他们重见光明，相信未来，干细胞还能带给我们更多惊喜。