來自北德克薩斯大學等處的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種將皮膚細胞直接重編程為可用于恢復視覺的光敏細胞的新技術，研究證實實驗室制造的細胞能使失明小鼠檢測到光線。

這一成果公布在4月15日Nature雜志上。

迄今為止，研究人員已經通過在皮膚或血細胞中構建干細胞，將這些干細胞編程為感光細胞，然后將其移植到眼中。而在這項新研究中，科學家表明可以跳過干細胞的中間步驟，直接將皮膚細胞重編程為感光細胞，然后移植到視網膜中。

“這是第一項表明直接重編程可以產生視網膜樣細胞的研究，提供了一種新的，更快的策略來開發(fā)針對年齡相關性黃斑變性和其他由光感受器丟失引起的視網膜疾病的療法?！?文章作者Anand Swaroop博士說。

在過去的十年中，科學家對誘導性多能干細胞（iPS）進行了廣泛研究。 這種細胞是在實驗室中由成年細胞開發(fā)而來，可用于制造幾乎任何類型的替代細胞或組織。但是，iPS細胞重編程方案可能需要六個月的時間才能將細胞或組織準備好進行移植。相比之下，最新研究中描述的直接重編程將皮膚細胞轉變?yōu)楣δ苄怨飧惺芗毎瑑H需10天即可移植。

文章通訊作者Sai Chavala博士說：“我們的技術直接從皮膚細胞轉變?yōu)楦泄饧毎?，無需兩者之間的干細胞。”

直接重編程技術是將皮膚細胞浸入五種小分子化合物的混合物中，這些小分子化合物化學上介導與視桿細胞有關的分子途徑。之后研究人員進行了基因表達譜分析，結果表明新細胞表達的基因與真實視桿細胞表達的基因相似。同時，與皮膚細胞功能有關的基因也被下調。

研究人員將這些細胞移植到視網膜變性的小鼠中，然后測試它們的瞳孔反射，這是移植后光感受器功能的一種檢測方式。在弱光條件下，瞳孔收縮取決于視桿感光器功能。在移植的一個月內，與未經治療的對照組相比，在低光下14只動物中有6只（43％）表現(xiàn)出強烈的瞳孔收縮。

而且，與沒有瞳孔反應和未治療的對照組的治療小鼠相比，瞳孔收縮的小鼠明顯可以在暗處生活。偏愛黑暗空間是一種需要視覺的行為，反映了小鼠自然尋找安全，黑暗位置而不是明亮位置的自然趨勢。

“即使是視網膜嚴重退化的小鼠，幾乎沒有保留活的感光細胞，也能對移植產生反應。這些發(fā)現(xiàn)表明，觀察到的視覺改善是由于實驗室制造的感光細胞，而不是由于宿主健康輔助作用?！?/p>

移植后三個月，免疫熒光研究證實了實驗室制造的感光細胞存活，以及它們與內視網膜神經元產生了突觸連接。

重要的是，研究人員研究了這種直接重編程是如何在細胞水平上介導的。這些見解將幫助研究人員不僅將該技術應用于視網膜，而且應用于許多其他細胞類型。

作者指出，如果能夠提高這種直接轉化的效率，那么這可能會大大減少開發(fā)潛在的細胞療法產品或疾病模型所花費的時間。

原文檢索：

Mahato B, Kaya KD , Fan Y, Sumien N, Shetty RA, Zhang W, Davis D, Mock T , Batabyal S, Ni A, Mohanty S, Han Z, Farjo R, Forster M, Swaroop A and Chavala SH. ” Pharmacologic fibroblast reprogramming into photoreceptors restores vision”. Published online April 15, 2020 in Nature.

來源：生物通-萬紋