微型晶状体先天性白内障的新希望

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编者按：近日澳大利亚的一个研究小组正在尝试利用人类干细胞研发聚焦型晶状体，以用来显著改善患有白内障儿童的生活质量。这一研究发表在公认投稿难度极大的《Development》杂志上。这一新发现在将来有可能可以改变数百万人的生活，尤其是那些因白内障而失明的儿童。《国际眼科时讯》始终在追随前沿科学奔跑，第一时间为您呈现精彩内容。

引言

在胚胎发育过程中，眼球晶状体出现在视杯对面的表皮外胚叶的晶状体板上。在哺乳动物中，晶状体板内陷形成晶状体囊——一个球状的晶状体上皮细胞（LEC）单层细胞包围着一个无细胞腔。后部LEC分化成晶状体纤维细胞，填充晶状体泡囊腔，形成基本的晶状体结构。数十年中上述理论是研究晶状体发育的基础，然而自20世纪60年代现代白内障手术出现以来，我们对人工晶体的进一步研究工作大幅度减少。

微型晶状体的研究概述

西悉尼大学医学院Dr.MichaelOConnor表示，目前他们已经在实验室发现了一种利用干细胞技术培育数千个微型晶状体（micro-lenses）的方法，这种方法所培育的晶体与人体本身的晶状体高度相似。这一新发现在将来有可能可以改变数百万人的生活，尤其是那些因白内障而失明的儿童。Dr.MichaelOConnor表示，这一新发现能够将晶状体再生作为儿童白内障治疗的一种改进方法，既可以改善视力，也可以降低儿童白内障患者的手术量。

此篇文章中展示了从人多潜能干细胞（hPSCs）分化和纯化出人LEC，进而大规模生产的人类微晶体。纯化的LEC和微晶体显示出与人晶状体细胞和晶状体类似的形态结构、细胞排列、mRNA表达和蛋白表达。研究者还发现，将微晶体暴露于新生囊性纤维化药物Vx-后可降低微晶状体的透明度和聚焦能力。该研究为定义白内障危险因素、抗白内障药物筛选和临床相关毒性分析所引起的分子疾病机制提供了一个强大平台。

微型晶状体的功能与晶状体纤维结晶蛋白的表达和晶状体纤维细胞的成熟均具有相关性。此外，微型晶状体还可以显示出晶状体囊形成的，Vx-可诱导微型晶状体中白内障形成。作为LEC的生物标记，ROR1+细胞与人LECs非常相似，ROR1+细胞可用于后囊膜混浊的研究。研究发现微晶体中晶状体纤维细胞分化模拟了体内分化活动。因此使用ROR1+细胞和微型晶状体可用于研究人类白内障。

关于晶状体功能发展的系统生物学蓝图

考虑到当微型晶状体变为透明且聚光时，可观察到正常晶状体发育的关键特征，这些微型晶状体可用于定义和测试新出现的系统生物学发展的晶状体功能蓝图。也就是说，通过定义的生长因子来传递信号，会引发多个细胞内信号的级联整合，从而激活渐进的转录变化，以及其他膜动力学、蛋白质的包装等，从而建立一个功能性三维组织。几十年来的重要研究已经确定了部分生长因子（包括FGFs、胰岛素和IGF、BMPs等）、相关的激酶、转录因子（PAX6、FOXE3等）以及正常晶体发育所需的目标基因，并发现了这些元素之间的相互作用。此项最新研究增加了这个领域的知识，并将与现有知识完全结合。

研究的重要意义

在全球范围内，每年大约有万例儿童白内障病例，每一例都需要进行多次手术，并且视力欠佳。在澳大利亚，一万人中有2.2个婴儿出生时即患有白内障。在再生晶状体被用于人类研究之前，尚且还需要经历多年研究探索，但对澳大利亚白内障儿童而言，这项研究已经是极为重要的一项突破。患有先天性或发育型白内障的儿童面临非常充满挑战的治疗途径和不确定的结果。多年的视觉康复治疗和手术治疗，都让家庭承受了巨大的压力。慈善机构的MeganPrictor医生表示这项计划为那些急需改善视力和生活质量的家庭带来了"治疗转变"的希望。

（来源：《国际眼科时讯》编辑部）

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