全球首例！科学家将腿部肌肉线粒体注入盲人眼球，瞳孔光反射短暂恢复

本文是专业学术论文解读，不做医疗建议。

对于视神经严重受损造成的失明，目前临床上仍缺少有效的修复手段。

视网膜内侧分布着一类名为视网膜神经节细胞（retinal ganglion cells，RGC）的神经元，它们负责接收来自视网膜的视觉信息，并通过视神经将信号传递至大脑。一旦视神经遭到严重损伤，这些神经元可能因能量供应受损等原因逐渐死亡，而成熟神经系统的再生能力又十分有限，最终导致不可逆的视力损失。

近年来，科学家开始尝试从另一个角度解决这一问题：不给受损细胞“换掉”，而是给它们补充新的线粒体。

线粒体是细胞内负责产生能量的重要细胞器。越来越多研究发现，线粒体并非只能固定存在于产生它们的细胞内，在特定条件下，它们可以在细胞之间转移，并被其他细胞摄取。这也催生了一个仍处于早期阶段的研究方向——线粒体移植（mitochondrial transplantation）。

图｜显微镜下的线粒体（来源：Thoughtco）

基本思路并不复杂：从健康组织中提取功能正常的线粒体，再把它们输送到受损组织附近。如果这些线粒体能够进入能量代谢已经受损的细胞，理论上可能帮助细胞重新建立能量供应，提高其存活概率。

此前，研究人员已经在人类心脏和大脑中尝试过线粒体移植。今年发表在 Nature 的一项研究还显示，在小鼠视神经损伤模型中，将线粒体送入眼内后，可以提高部分受损神经元的存活率。研究人员由此开始考虑：类似的方法，能否直接用于严重视神经损伤的患者？

最近，这一设想第一次进入了人眼。8 月 24 日，Nature 报道了一项特殊的人体尝试。美国西奈山伊坎医学院 David Putrino 等研究人员从一名严重失明女性的腿部肌肉中提取线粒体，并将其注射进她的双眼，希望恢复部分视觉功能。

图｜David Putrino（来源：LAI）

从腿部肌肉取出线粒体，再注入双眼

这名患者此前因脑出血导致视神经和视网膜受到严重损伤，之后几乎完全失明。检查显示，当光线照射她的眼睛时，瞳孔已经基本没有反应，意味着视觉通路遭到了严重破坏。

对于这种程度的视神经损伤，目前缺乏能够直接恢复神经功能的治疗方法。研究团队因此向美国食品药品监督管理局（FDA）申请了紧急许可，并于今年 5 月获批进行这项实验性治疗。

他们首先从患者的腿部肌肉中获取组织，分离出其中的线粒体。由于使用的是患者自身组织，这些线粒体在遗传上与患者匹配，可以尽量降低移植后发生免疫反应的风险。随后，研究人员将分离得到的线粒体直接注射进眼球内部的玻璃体。

之所以选择这一位置，是因为研究人员希望这些线粒体能够进一步被视网膜神经节细胞摄取。此前的动物实验表明，在视神经受损后，一部分神经元虽然尚未死亡，但线粒体功能已经受到影响。如果能够及时补充健康线粒体，可能帮助这些仍然存活的细胞维持能量代谢。

而这次实验首先要验证的，是一个基础的问题：把大量线粒体直接注入人眼，是否安全。

研究人员尤其担心免疫反应。如果移植过程中线粒体受损、线粒体 DNA 等物质释放出来，可能诱发炎症，进一步伤害本就脆弱的视网膜。结果显示，治疗后患者的两只眼睛都没有出现明显炎症，也没有发现由操作引起的眼部损伤或其他严重副作用。从这一步来看，自体线粒体眼内移植表现出了初步的安全性。

更意外的是，患者的眼睛随后出现了一些生理变化。移植之前，她的瞳孔已经几乎不会对光线产生反应。线粒体注射后，研究人员再次观察到了可测量的瞳孔对光反射。

通过记录脑部电活动，他们还发现，在移植后的第 3 天、第 44 天和第 45 天，当患者接受视觉刺激时，其视觉皮层出现了明显的神经活动。而在治疗前第 27 天和第 4 天进行的检测中，并没有记录到类似信号。在后续的低视力评估中，研究人员还表示，患者左眼能够感知一些形状和阴影。

不过，这些变化并没有真正转化为视力的恢复。患者的瞳孔反应在治疗后逐渐减弱，大约 4 周后明显消退。尽管部分指标仍高于移植前水平，但患者最终并没有重新获得正常视觉。

Putrino 也特别强调，这项研究并不能证明线粒体移植有效，“我们完全无法证明疗效，这也不是这次研究试图证明的事情”。研究现阶段最重要的结果，是确认这项操作具有一定安全性，并观察到了一些值得继续研究的生理信号。

距离证明“有效”还有很远

而这次实验留下的疑问，实际上比答案更多。首先，研究人员目前没有直接证据证明，注射到玻璃体中的线粒体最终进入了哪些细胞，也无法确认它们进入细胞之后是否仍然保持正常功能。

更重要的是，这只是一名患者，也没有对照组。剑桥大学神经眼科专家 Patrick Yu-Wai-Man 指出，目前无法确定患者瞳孔反应和视觉皮层活动的变化，究竟是线粒体移植直接造成的，还是来自损伤后的自然恢复，或者患者残余神经功能自身的波动。

换句话说，现阶段只能确认“注射之后发生了一些变化”，还不能建立明确的因果关系。但这次尝试仍然具有一个重要意义：线粒体正在从一种细胞内部的结构，逐渐变成一种可能被直接移植和操纵的治疗对象。

传统的细胞治疗通常是将完整细胞移入人体，而线粒体移植尝试的尺度更小。研究人员希望直接替换或补充细胞内部已经受损的“能量系统”，让尚未死亡的细胞重新获得维持功能所需要的能量。

这也是为什么相关研究并不局限于眼睛。此前科学家已经在人类心脏和脑组织中探索线粒体移植，在动物实验中，它还被用于研究心肌缺血、神经损伤以及其他与线粒体功能障碍有关的疾病。眼睛则提供了一个相对特殊的实验场景：玻璃体可以直接注射，视网膜又能够通过瞳孔反射、电生理等手段持续观察，因此研究人员可以比较直接地追踪治疗后的变化。

对于 Putrino 团队而言，下一步首先要解决的是效果为什么如此短暂。既然一次注射带来的生理变化只能维持有限时间，一种可能的方案是反复补充线粒体。目前团队正在与 FDA 讨论连续多次进行线粒体注射的实验方案，希望借此判断这种变化是否可以重复出现，以及多次治疗能否产生更加稳定的临床效果。

https://www.nature.com/articles/d41586-026-02616-z

运营/排版：何晨龙

注：封面/首图由 AI 辅助生成

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