最近，美國約翰霍普金斯大學(xué)的研究人員，開發(fā)出一種方法，能有效地將人類干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞——位于視網(wǎng)膜內(nèi)的神經(jīng)細(xì)胞類型，可將來自眼睛的視覺信號(hào)傳遞到大腦。這些細(xì)胞的死亡和功能障礙可導(dǎo)致一些疾病患者的視力喪失，如青光眼和多發(fā)性硬化癥。

本研究負(fù)責(zé)人、約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院眼科學(xué)教授Donald Zack博士指出：“我們的工作不但會(huì)讓我們更好地了解視神經(jīng)的生物學(xué)，而且也給我們帶來一個(gè)細(xì)胞為基礎(chǔ)的人體模型，可用于發(fā)現(xiàn)阻止或治療致盲疾病的藥物。而且，最終它可能會(huì)促進(jìn)細(xì)胞移植療法的發(fā)展，恢復(fù)青光眼和MS患者的視力。”

相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在最近的《Scientific Reports》，使基因修飾的一個(gè)人類胚胎干細(xì)胞系，在分化為視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞后變得發(fā)亮，然后使用該細(xì)胞系用于開發(fā)新的分化方法，并表征所得到的細(xì)胞。

研究人員利用稱為CRISPR-Cas9的基因組編輯工具，向干細(xì)胞的DNA中插入一個(gè)熒光蛋白基因。這種紅色熒光蛋白只有在一個(gè)基因（Brn3b（Pou4f2）表達(dá)的時(shí)候才會(huì)被表達(dá)。BRN3B在成熟的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞中表達(dá)，所以一旦細(xì)胞分化成為視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞后，在顯微鏡下會(huì)顯現(xiàn)出紅色。

接下來，他們使用了一種稱為熒光激活細(xì)胞分選的技術(shù)，將新分化的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞從不同細(xì)胞的混合物中分離出來，成為一個(gè)高純度的細(xì)胞群體以供研究。Zack說，表現(xiàn)出生物學(xué)和物理學(xué)性質(zhì)（在視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞中可見）的細(xì)胞自然地產(chǎn)生。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，在這一過程的第一天添加一種天然植物化學(xué)物質(zhì)（稱為毛喉素forskolin），可幫助改善細(xì)胞轉(zhuǎn)化為視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的效率。研究人員警告說，毛喉素——也被廣泛用作一種減肥劑成分和肌肉補(bǔ)充劑，被吹捧為多種疾病的中藥療法，但其用于失明或其他障礙的治療或預(yù)防的安全性和有效性，并沒有科學(xué)證據(jù)。

本文第一作者、約翰霍普金斯大學(xué)畢業(yè)生、Novartis制藥公司博士后Valentin Sluch指出：“在培養(yǎng)的第三十天，在熒光顯微鏡下有明顯的可見細(xì)胞團(tuán)塊。”在到Novartis之前，Sluch在約翰霍普金斯大學(xué)完成了本項(xiàng)研究。

Sluch說：“當(dāng)它首次起作用的時(shí)候，我非常激動(dòng)。我從顯微鏡邊跳起來跑去告訴我的同事。現(xiàn)在看來，我們可以把細(xì)胞分離出來，并在一個(gè)純培養(yǎng)物中研究它們，這在以前是不可能的。”

Zack說：“我們真的認(rèn)為這只是一個(gè)開始。”在利用CRISPR的后續(xù)研究中，他的實(shí)驗(yàn)室希望找到對(duì)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞存活和功能非常重要的其他基因。他表示：“我們希望，這些細(xì)胞最終能促進(jìn)開發(fā)新的治療方法，來治療青光眼和其他形式的視神經(jīng)疾病。”

為了使用這些細(xì)胞為MS開發(fā)新的療法，目前Zack博士正在與約翰霍普金斯大小多發(fā)性硬化癥中心主任及神經(jīng)學(xué)教授Peter Calabresi合作。