白内障和角膜盲症有了最新疗法
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图片说明:其中一项研究中研究人员对人眼的艺术化描绘。 图片来源:Dr. Kang Zhang, Dr. Yizhi Liu


人要想看清物体,眼球晶状体(双凸面透明组织)和眼角膜(晶状体前端覆盖眼球的一层薄膜组织)都必须透明清晰。针对眼球晶状体和眼角膜混浊不清的患者,即白内障和角膜盲患者,目前的疗法分别是人工晶状体植入法和器官移植法,但这两种手术疗法都存在风险。针对这一现状,两个独立的研究小组近日分别在Nature上发布了两项令人瞩目的再生医学研究成果。

治疗白内障

白内障(指眼球内的晶状体发生浑浊,由透明变为不透明,阻碍光线进入眼内,从而影响视力)是世界上导致患者失明的首要诱因。白内障的标准疗法是人工晶状体植入法,即通过手术将晶状体囊膜割开6毫米的宽度,移除浑浊晶状体,但留下起保护作用的晶状体囊膜,同时植入人工晶状体。目前,每年有超过2千万个白内障患者使用这种疗法,术后眼睛中用来保护晶状体免受损伤的晶状体上皮干/祖细胞(LECs)常会发炎和损坏。此外,这种手术疗法会令晶状体细胞留下疤痕或畸形生长,患者的视线也会因此受阻。

在其中的一项研究中,美国加利福尼亚大学(the University of California)的眼科专家张康和中国中山大学的刘奕志教授领导的研究小组以婴儿为研究对象,证实了晶状体上皮干/祖细胞可以再生眼部组织,代替受损的眼球晶状体,从而治愈白内障患者,甚至是一些白内障致盲患者。

在早先的实验中,张康和同事发现可以从老鼠体内分离出晶状体上皮干/祖细胞(LECs),而这些细胞可以形成透明的、类似晶状体的结构。他们由此推断,微创手术将晶状体囊膜割开1到1.5毫米的宽度,可以移除浑浊晶状体,同时晶状体上皮干/祖细胞
(LECs)可以保留下来继续再生晶状体结构。因此,他们在兔子和猴子身上展开了针对晶状体再生的实验研究,并大获成功。随后,他们开始以婴儿为对象展开了这种微创疗法的研究。

在此项研究中,研究人员给12位两岁以下患先天性白内障(儿童致盲的主要诱因)的婴儿进行了微创手术。他们移除了这些婴儿的白内障区域,即晶状体,然后小心保留了眼睛中的晶状体上皮干/祖细胞(LECs),并刺激这种细胞再生晶状体。与标准疗法还有所不同的是,微创手术中先天性白内障婴儿的手术创口只有目前标准白内障疗法的4.3%大小,而且切口位置转移到了晶状体的外围,而非晶状体的中心。

研究人员发现,这些婴儿的微创伤口在1个月内痊愈。此外,与接受目前标准疗法的先天性白内障婴儿患者相比,这些婴儿视线的清晰度增加至20倍。

研究成果表明,利用自己的干细胞再生身体组织或器官,有可能成为治疗疾病的新方法。不过,研究只测试了少数白内障患者,所以需要更大规模的、长期的临床实验来证明这种新疗法的安全性和疗效。

治疗角膜盲

角膜盲的标准疗法是眼角膜移植法,然而,患者在接受捐赠的眼角膜后,其自身的免疫系统会排斥移植入的眼角膜。近日,日本大阪大学(Osaka University)的Kohji Nishida和同事发表研究称,他们找到了避免这种排斥反应的新疗法。研究小组利用诱导多能干细胞(iPSCs,能通过化学方法重新编程的成熟细胞,可以分化为为机体内任何组织)生成了新的眼角膜。

胚胎发育时,眼组织会形成三层体系结构,而眼角膜和晶状体则存在于最外层结构中。此项研究实验中,研究小组利用一种化学物质促进了类似正在发育的眼组织结构的生成,并从这种结构中分离出了诱导多能干细胞,随后这些干细胞生成了眼角膜细胞分子。利用这些眼角膜细胞分子,研究人员培育出了眼角膜组织,并将其植入患有角膜盲症的兔子体内,随后,这些兔子的视力恢复正常了。

对此项研究,伦敦大学学院眼科研究所(University of College London Institute of Ophthalmology)的再生医学和细胞疗法教授Julie Daniels评论道,培育模拟胚胎眼睛的结构不大可能作为一种经济上可行的角膜盲症疗法。尽管如此,其真正价值在于这种模拟胚胎眼睛结构的实验帮助人们更好地理解了眼组织的发育过程,这样的理解也许最终能够实现对整个眼睛中干细胞数量的实时操控。(科学之家,译审/编辑:YWY)
文章来源: http://www.livescience.com/54043-eye-lenses-corneas-regenerated-using-stem-cells.html
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