近日,一项发表在国际顶级期刊《Nature Communications》的研究引发眼科领域关注。
由中国青岛大学、北京同仁医院团队联合美国杜克大学医学院等机构合作开展的这项研究,聚焦全球首要不可逆失明病因 —— 青光眼,首次明确了诱导多能干细胞(iPSC)衍生的 ITGA6 阳性细胞可高效修复眼内 “排水系统”,为青光眼干细胞疗法的临床转化提供了关键分子机制和实验依据。
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(DOI: 10.1038/s41467-025-65475-8)
青光眼的 “致命症结”:眼内 “排水管道” 细胞流失
青光眼是全球导致不可逆失明的 “头号杀手”,其中原发性开角型青光眼(POAG)最为常见。
这种疾病的核心问题,在于眼睛里的 “房水” 循环失衡,房水是维持眼球形态和营养的重要液体,正常情况下会通过 “小梁网(TM)” 和 “施莱姆管(SC)” 组成的 “排水系统” 排出眼外。
但在 POAG 患者中,80%-90% 的房水流出阻力来自这两个结构,而小梁网细胞随年龄增长逐渐减少,是导致 “排水管道” 堵塞、眼压升高的关键病因。
眼压升高会持续压迫视神经,最终导致神经细胞死亡,视力永久丧失。目前临床治疗主要靠眼药水、激光或手术降低眼压,但这些方法只能 “治标”,无法逆转已经流失的小梁网细胞。因此,如何让受损的 “排水系统” 再生,成为青光眼治疗领域的核心难题。
关键发现:ITGA6 阳性细胞是 “修复主力军”
此前研究已发现,iPSC 可诱导分化为类似小梁网的细胞(iPSC-TM),并能在动物模型中改善青光眼症状,但科学家一直不清楚:这么多 iPSC-TM 细胞中,到底哪个 “亚群” 才是真正的 “修复主力”?
为解决这个问题,研究团队采用单细胞 RNA 测序等精密技术,对比了原代小梁网细胞(pTM,直接从人体捐赠眼提取)和两种 iPSC 诱导的小梁网细胞(分别用条件培养基、重组细胞因子诱导)的基因表达差异。
结果令人惊喜:他们在 iPSC-TM 中发现了一组特殊细胞 ——ITGA6 阳性细胞(iPSC-ITGA6⁺) ,这组细胞的基因表达模式与原代小梁网细胞完全不同,却展现出极强的修复能力。
在体外实验中,研究人员将 iPSC-ITGA6⁺细胞与原代小梁网细胞共培养,发现这组细胞能显著促进原代细胞增殖;而不含 ITGA6⁺的 iPSC-TM 细胞,则几乎没有这种效果。
更关键的是动物实验:在两种青光眼小鼠模型(一种通过病毒诱导眼压升高,一种是转基因青光眼模型)中,移植高比例(40.6%-49.7%)iPSC-ITGA6⁺细胞的小鼠,眼压降幅达 44.4%,房水流出能力显著提升,且小梁网和施莱姆管的细胞数量基本恢复正常;而移植低比例(22.8%-3.9%)该细胞的小鼠,修复效果则大打折扣。
更值得关注的是,移植后 45 天,小鼠眼内仅残留少量 iPSC-ITGA6⁺细胞。这意味着,这些细胞并非直接 “替代” 受损细胞,而是通过 “唤醒” 眼内自身的小梁网和施莱姆管细胞,让它们重新增殖、恢复功能。这种 “激活内源性修复” 的模式,不仅修复效率更高,还能大幅降低外源细胞长期存活可能带来的肿瘤风险。
分子密码:NEAT1 与 menRNA 的 “协同作战”
为什么 iPSC-ITGA6⁺细胞能 “唤醒” 休眠的眼内细胞?研究团队进一步拆解了其中的分子机制,发现了两个关键 “信号分子”,即长链非编码 RNA NEAT1 和小分子 RNA menRNA。
NEAT1 是细胞核内 “旁斑(paraspeckles)” 结构的核心成分。旁斑就像细胞内的 “调控中枢”,能影响基因表达,进而控制细胞的增殖和 “年轻化”。
研究发现,iPSC-ITGA6⁺细胞内的 NEAT1 表达量远高于其他细胞,旁斑数量也更多;如果用技术手段 “敲低” NEAT1,iPSC-ITGA6⁺细胞促进原代细胞增殖的能力会下降 94%,小鼠眼内的修复效果也几乎消失。这说明,NEAT1 和旁斑是 iPSC-ITGA6⁺细胞发挥作用的 “核心开关”。
而 menRNA 则是激活旁斑的 “助推器”。它是 NEAT1 的 “副产品”,仅 59 个核苷酸大小,却能通过 “细胞间传递”,让周围的小梁网细胞也形成更多旁斑。实验显示,给原代小梁网细胞补充 menRNA 后,细胞不仅 “年轻化” 标志物(如干细胞相关基因 SOX2、NANOG)表达升高,增殖能力也显著增强。这意味着,menRNA 或许能成为独立的 “修复分子”,为青光眼治疗提供新靶点。
临床价值:为干细胞疗法铺路,破解 “不可逆” 困境
这项研究的突破,不仅明确了 iPSC-ITGA6⁺细胞的核心修复作用,更解决了青光眼干细胞治疗的两个关键问题:一是 “哪类细胞有效”,为细胞筛选提供了明确标志物(ITGA6);二是 “如何发挥作用”,揭示了 NEAT1 - 旁斑 - menRNA 的分子通路,为优化治疗方案提供了依据。
与传统疗法相比,这种干细胞衍生细胞疗法有三大优势:一是从根源修复,针对小梁网细胞流失的核心病因,而非单纯降眼压;二是安全性高,iPSC 可从患者自身细胞诱导,避免免疫排斥,且细胞无需长期存活,降低肿瘤风险;三是潜力广阔,menRNA 等分子的发现,未来可能发展出更便捷的 “无细胞疗法”,无需移植细胞即可激活眼内修复。
当然,这项研究目前仍处于基础实验阶段,下一步还需要在更大动物模型和人体临床试验中验证效果。但正如研究团队在论文中强调的,这些发现 “为青光眼再生治疗提供了关键分子地图”,让人类离破解 “青光眼不可逆失明” 的目标又近了一步。
对于全球数千万青光眼患者而言,这项研究不仅是一篇学术论文,更是一份希望。未来,或许只需一次细胞或分子治疗,就能修复眼内的 “排水系统”,让视力不再被眼压 “压垮”。
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