干细胞治疗黄斑变性！Cell：可衍生纯正RPE细胞群，减缓疾病进程

尽管人类平均年龄已迈入80岁大关，但面对许多随年龄而来的“退行性疾病”，我们依旧毫无“还手之力”，比如年龄相关性黄斑变性（AMD），便是其中一种。

作为全球老人失明的主要原因[1]，AMD的主要特征是视野中心位置部分模糊不清，可被归因于黄斑区结构的衰老性改变，严重时亦可导致失明。据资料显示，这种疾病已影响全球超过1.8亿人。

庞大的患病人群背后是屈指可数的诊疗方案，就目前而言，我们既无法预防AMD，也缺乏治愈它的良方，AMD所带来的黑暗，一旦出现，就有可能终身如影随形。

为了改变现状，来自瑞典卡罗琳学院等机构的科学家们试图利用干细胞来治疗AMD。他们通过scRNA-seq分析，证实干细胞确实能衍生为纯正的视网膜色素上皮（RPE）细胞群，这些衍生细胞在被植入动物模型视网膜后，甚至能够继续成熟并减缓AMD的过程，有望安全有效地治疗AMD。

△此项研究已被《Stem Cell Reports》（影响因子：7.294）收录[2]

01干细胞VS黄斑变性
最有希望的治疗策略之一

与我们常说的“色斑”不同，黄斑是每个人眼睛里都存在的结构，如果用相机比作人眼，它就是其中最重要的感光元件。

作为视网膜的一部分，黄斑主要由视杆细胞和视锥细胞等感光细胞组成，而在光感受器后面还有一层被称为视网膜色素上皮层（RPE）的结构，它具有多种功能，包括光吸收、空间离子缓冲、吞噬作用和免疫调节等等。

在AMD中，RPE细胞的丧失及其导致的功能障碍是该疾病进展的关键所在。正常情况下，视网膜色素上皮细胞（RPE）会持续滋养、维持着光感受器细胞，但在年龄相关黄斑变性患者的眼中，RPE细胞死亡会导致光感受器退化，从而使患者丧失视力。

△正常眼底（左）与黄斑变性眼底（右）

那么，该如何挽救逝去的RPE细胞？随着再生医学的发展，拥有多向分化潜能的干细胞疗法开始成为研究热门。

凭借可接近性及独立的解剖位置，眼睛本就是进行细胞治疗的理想场所。更何况干细胞所衍生的新细胞能够替换衰老或死亡的RPE细胞。因此，干细胞疗法一直被视作为最有希望的AMD治疗性策略之一.

本项实验便是基于这样的前提进行的，为了印证干细胞疗法的安全性及有效性，研究人员首先建立hESC细胞系HS980和KARO1，并在5%CO2/5%O2的rhlm -521 (10 μg/mL)中培养，随后将其诱导分化为RPE细胞，并进行scRNA-seq分析。

通过跟踪分化全程，研究者发现分化后的新细胞会遵循胚胎视网膜规范，达到成熟的（耗时60天）、着色的RPE表型。

△hESC-RPE分化轨迹的全局scRNA-seq表征

实验还展现了一个“发展-收敛模型”，即在早期时间点的异质性扩展(受细胞系特异性的影响)，随后选择RPE谱系(由30天处的复制驱动)，并收敛成均匀、高纯的细胞产物。

而在细胞移植后的组织学(227个细胞)或转录（65个细胞)分析中，研究者既没有检测到非RPE细胞类型，也没有去分化的具体迹象。而新细胞甚至在移植到两只白化病兔眼的视网膜后，进一步成熟到类似成人的状态。

△白化兔视网膜下腔移植 hESC-RPE 的表型分析

研究者补充道：尽管体内成熟的诱导机制我们还不明晰，但视觉周期基因表达的增加表明：移植的hESC-RPE细胞在功能上支持着邻近的光感受器。

总的来说，这项研究为干细胞分化RPE细胞提供了一个高清视角。在研究者所提到的培养、分化方式下，干细胞确实能衍生为纯正的RPE细胞群，这些细胞在移植到视网膜时依旧能保持存活并继续成熟，有望安全且有效地缓解AMD疾病进程，成为新的治疗策略。

02延长人体健康期
干细胞对抗“退行性疾病”

诺贝尔化学奖得主Aaron Ciechanover教授曾指出：疾病，是人类长寿的代价[3]。随着年华逝去，我们自身的组织架构也在不断老去，诸如前文所提到的黄斑变性，广为大众所知的老年痴呆、帕金森、骨关节炎等退行性疾病都会悄然缩短着人类的健康期。

药物治疗时代的我们对此束手无策，但随着再生医学的崛起，科学家逐渐在干细胞疗法上看到了希望。

干细胞是一类具有自我更新及多向分化能力的原始细胞，经过合适的诱导，它们能分化为多种人体细胞，如RPE细胞、神经细胞、成骨细胞等等。当被应用在各类退行性疾病中，干细胞就像一个“万能”增援兵，它能替换、补足身体内衰老或已经死亡的细胞，修复老化、受损部位，以实现组织再生。

除此以外，干细胞还具有旁分泌效应及免疫调节的功能，这些特性支持着干细胞在退行性疾病的治疗领域不断突破。就以近年的研究结果来说，多项研究已初步证实干细胞对骨关节炎、帕金森、黄斑变性等疾病具有一定疗效，在面对老年痴呆时，科学家也在尝试联合基因编辑技术，以加速研发新型药物。

可以说，干细胞疗法在治疗退行性疾病上有广阔的前景，我们也期待随着医学科技的发展，因衰老而陷入病痛，不再是固定结局，人们可以拥有更长的健康寿命，享受更好的人生。