【劳动报】永久性视力损伤小鼠恢复视力!上海科学家实现神经细胞再生

发布时间:2020-04-16

  

 

   来源:劳动观察 

   作者:王嘉露2020-04-09 18:19 

    上海科学家通过胶质细胞向神经元转分化治疗神经性疾病的基础研究取得重要进展。

  神经元一旦损伤,便是永久性“死亡”,进而导致不同的神经退行性疾病,例如阿尔兹海默症和帕金森症。不过在近日,上海科学家首次在成体中实现了视神经节细胞的再生,并且恢复了永久性视力损伤模型小鼠的视力。这一研究为神经损伤、神经退行性疾病的治疗提供了新途径。4月8日23点时,国际权威学术期刊《细胞》杂志在线发表了上海科学家的这项成果。 

  全球仅青光眼致盲就超过一千万人 

  人类的神经系统包含成百上千种不同类型的神经元细胞。在成熟的神经系统中,神经元一般不会再生,一旦死亡,就是永久性的。神经元的死亡会导致不同的神经退行性疾病,常见的有阿尔兹海默症和帕金森症。此类疾病的病因尚不明确且没有根治的方法,因此对人类的健康造成巨大威胁。据统计,目前全球大约有1亿多的人患有神经退行性疾病,而且随着老龄化的加剧,神经退行性疾病患者数量也将逐渐增多。 

  据介绍,该项研究通过运用最新开发的RNA靶向CRISPR系统CasRx特异性地在视网膜穆勒胶质细胞中敲低Ptbp1基因的表达,首次在成体中实现了视神经节细胞的再生,并且恢复了永久性视力损伤模型小鼠的视力。同时,该研究还证明了这项技术可以非常高效且特异地将纹状体内的星形胶质细胞转分化成多巴胺神经元,并且基本消除了帕金森病的运动症状。 

   

  在常见的神经性疾病中,视神经节细胞死亡导致的永久性失明和多巴胺神经元死亡导致的帕金森病是尤为特殊的两类,它们都是由于特殊类型的神经元死亡导致。我们之所以能看到外界绚烂多彩的世界,是因为我们的眼睛和大脑中存在一套完整的视觉通路,而连接眼睛和大脑的神经元就是视神经节细胞。作为眼睛和大脑的唯一一座桥梁,视神经节细胞对外界的不良刺激非常敏感。 

  研究发现很多眼疾都可以导致视神经节细胞的死亡,急性的如缺血性视网膜病,慢性的如青光眼。视神经节细胞一旦死亡就会导致永久性失明。据统计,仅青光眼致盲的人数在全球就超过一千万人。帕金森病是一种常见的老年神经退行性疾病。它的发生是由于脑内黑质区域中一种叫做多巴胺神经元的死亡,从而导致黑质多巴胺神经元不能通过黑质-纹状体通路将多巴胺运输到大脑的另一个区域纹状体。目前,全球有将近一千万人患有此病,我国尤为严重,占了大约一半的病人。如何在成体中再生出以上两种特异类型的神经元,一直是全世界众多科学家努力的方向。 

  独辟蹊径让神经元细胞“再生” 

  中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心杨辉研究组探索出了一条独特路径:他们从国外科研报道中发现了一种小巧的RNA编辑工具,可以比较安全地进入生物体内进行基因编辑,从而让胶质细胞转变成科学家需要的神经元细胞。 

    

  

   

  研究人员进一步发现,转分化而来的视神经节细胞可以通过视神经和大脑中正确的脑区建立功能性的联系,并且将视觉信号传输到大脑。在视神经节细胞损伤的小鼠模型中,研究人员发现转分化的视神经细胞可以让永久性视力损伤的小鼠重新建立对光的敏感性。 

  同时,他们证明了该策略还能特异性地将纹状体中的星形胶质细胞非常高效的转分化为多巴胺神经元,并且证明了转分化而来的多巴胺神经元能够展现出和黑质中多巴胺神经元相似的特性,在行为学测试中,研究人员发现这些转分化而来的多巴胺神经元可以弥补黑质中缺失的多巴胺神经元的功能,从而将帕金森模型小鼠的运动障碍逆转到接近正常小鼠的水平。 

   

  《细胞》杂志审稿人认为,这项研究“给出了一个优雅而令人振奋的案例”“展现出了一个全新的视角,并可能广泛应用”。 

  需要指出的是,虽然科学家们在实验室里取得了重要进展,但是要将研究成果真正应用于人类疾病的治疗,还有很多工作要做。人类的视神经节细胞能否再生?帕金森患者是否能通过该方法被治愈?这些问题有待全世界的科研工作者共同努力去寻找答案。 

  责任编辑:胡玉荣 

   

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