在老鼠身上移植人类细胞光恢复知觉

德累斯顿的科学家开发了一个健壮的方法,生产了大量的人类感光细胞和用于恢复小鼠的日光知觉退化的视力。

感光细胞移植是一种很有前途的干预,在未来可以帮助在致盲疾病患者恢复视力。马吕斯阿德教授领导的研究小组从再生疗法中心德累斯顿(CRTD)涂德累斯顿刚刚报道另一个临床前预先在一项新的研究发表在《临床研究杂志》上。团队开发一个健壮的方法,生产了大量的人类的感光细胞。研究人员展示了这种人类的光感受器可以批量合并到部分视网膜退化老鼠。正常的感光细胞的结合光感受器发达特点并且可以检测到日光与视力受损的老鼠。

这项新研究代表了一种进步,以使感光移植致盲性疾病的患者。“据我们所知,这是第一次有人取得了如此巨大的整合将感光细胞移植到视网膜,”马吕斯阿德教授说,研究小组组长再生疗法中心的德累斯顿(CRTD)涂德累斯顿谁领导了这项研究。

多种因素在起作用

大规模增加合并感光细胞的数量,科学家们优化多个关键因素。他们建立了感光细胞移植的年龄是决定性的。“我们设法找到什么似乎是一个完美的舞台视网膜感光细胞转移到。如果我们用年轻或年长的光感受器,我们看到公司的速度急剧下降,”阿德教授说。

该小组还发现,融入视网膜需要较长时间。“我们已经看到,感光细胞需要大量的时间,六个月,建立交互和建立一个合适的网络其余小鼠视网膜细胞,”阿德教授说。

与剩余的交互,损坏细胞在小鼠视网膜是一个关键因素。“大约30%的细胞在视网膜上是支持光感受器的工作的其他细胞。在我们的例子中,我们清楚地看到,移植细胞和宿主视网膜细胞之间的相互作用是至关重要的成功的公司和成熟。这些剩余的细胞提供了一个新感光细胞支架,帮助他们正确地组织,”阿德教授补充道。

健壮和无限的感光细胞来源

产生光感受器,该团队使用干细胞mini-retinas生长在一个培养皿中,根据协议由迈克·卡尔教授他们的合作者。一旦mini-retinas开发需要舞台,西尔维娅Gasparini博士和Karen Tessmer科学家阿德教授的团队执行大部分的实验在这项研究中,收获的感光细胞移植。

“获得一个纯光感受器的人口是另一个挑战。为了解决它,我们的合作者Volker Busskamp教授开发了一种新的干细胞系的锥感光细胞有特殊标记。这些标签不干扰它们的功能但允许我们强劲mini-retinas从其余的光感受器细胞。”阿德教授解释道。

这样的诱导多功能干细胞系提供了几乎无限的光感受器,可以用于未来的临床应用。

恢复日光知觉

在这项研究中,研究小组专注于小鼠部分视网膜退化,缺乏两种感光细胞中只有一个。“老鼠只有损坏锥,负责白天视野,情况类似于人类几个致盲性疾病的患者,”阿德教授解释道。的方法不同于以前的研究,因为剩下的细胞在视网膜损伤。到目前为止,大部分的移植尝试有针对性的模型非常晚期的致盲性疾病,特点是光感受器变性。

连同他们的合作者在图宾根的自然科学和医学科学研究所,波恩大学,德国中心的神经退行性疾病(DZNE)德累斯顿,DRESDEN-concept基因组中心,和电子和光学显微镜设施中心的分子和细胞生物工程(CMCB)你德累斯顿,团队已经使用各种技术来充分验证的成熟和功能移植光感受器。他们可以证明新的感光细胞不仅采用正常的感光细胞的生理特征也,如图所示的合作者教授冈瑟条子斜纹衬里,正常运转提供信号在视网膜神经细胞下游。

一个新范式?

“我们很兴奋地看到人类的光感受器如何把感谢的支持细胞在宿主鼠视网膜。这可能是有用的重新思考未来的移植方法。也许一次干预点,当患者的视网膜仍能明显与感光移植可能在人类产生有益的结果,”阿德教授总结道。

参考:Gasparini SJ, Tessmer K,尹浩然,盐土。人类锥纳入视网膜移植和功能在鼠锥退化模型。中国投资。2022,132 (12)。doi:10.1172 / JCI154619

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