在大多數導致不可逆失明的視網膜病變中,光感受器喪失是最終的共同終點,並且沒有有效的治療方法來恢復視力。成纖維細胞的化學重編程提供了逆轉視力喪失的機會;然而,感覺神經元亞型如光感受器的產生仍然是一個挑戰。
於此,美國北德克薩斯大學沃思堡健康科學中心眼科研究所Sai H. Chavala等人發現了一種將皮膚細胞直接重編程為用於視覺的光敏棒狀感光器的技術。該實驗室製造的棒狀感光器使失明小鼠能夠檢測到光線。相關成果於4月15日在Nature雜誌上發表。
示意圖
本文要點:
1)研究發現使用一組五個小分子可以化學誘導成纖維細胞轉化為棒狀感光細胞樣細胞。將這些化學誘導的感光樣細胞(CiPCs)移植到棒變性小鼠(rd1的純合子,也稱為Pde6b)的視網膜下空間導致瞳孔反射和視覺功能的部分恢復。
2)研究表明,有絲分裂核通訊(mitonuclear communication)是成纖維細胞重編程為CiPCs的關鍵決定因素。具體而言,用這五種化合物處理會導致AXIN2易位至線粒體,從而導致活性氧的產生、NF-κB的活化和Ascl1的上調。
3)預期CiPC可能具有恢復視力的治療潛力。重要的是,研究人員發現這種直接重編程是如何在細胞水平上介導的。這些發現將有助於研究人員不僅將這項技術應用於視網膜,而且應用於許多其他類型的細胞。
參考文獻:
Mahato, B., Kaya, K.D., Fan, Y. et al. Pharmacologic fibroblast reprogramming into photoreceptors restores vision. Nature (2020).
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2201-4
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