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基礎科研
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干細胞移植治療視網膜疾病的研究現(xiàn)狀
作者:    人氣:7545    時間:2009-8-6 11:10:31
【摘要】  許多視網膜疾病可造成視網膜光感受器的損傷,導致不可逆的視力喪失,目前尚無有效的臨床治療手段。干細胞移植治療此類視網膜疾病是目前研究熱點,并且被認為是最有前景的治療方法之一,本文就干細胞移植治療視網膜疾病的研究現(xiàn)狀作一綜述。

   【關鍵詞】  細胞移植 視網膜疾病 治療

  0引言

    在許多視網膜疾病中如視網膜色素變性(RP)、年齡相關性黃斑病變(AMD)等,視網膜光感受器的損傷可導致不可逆的視力喪失,對于此類疾病,人們嘗試了很多方法來阻止視網膜光感受器的喪失、修復視網膜細胞變性,包括營養(yǎng)支持治療、基因治療、神經生長因子的應用、以及人工眼的發(fā)展等[13]。然而這些方法都未能取得確切的臨床療效。近年來干細胞移植的興起,通過動物實驗表明干細胞移植使其整合進視網膜并誘導其分化為目標細胞來修復這種損傷是目前最可行的方法之一,給此類疾病的治療帶來新的希望。干細胞是生物個體生長發(fā)育中具有自我更新、增殖和多向分化潛能的細胞群體,分為胚胎干細胞和成體干細胞。目前研究較多用于視網膜移植的干細胞包括胚胎干細胞(ESC)和成體干細胞中的間充質干細胞(MSC)、神經干細胞(NSC)和視網膜干細胞/祖細胞(RPC)等。

  1胚胎干細胞的移植

    胚胎干細胞(ESC)是起源于胚泡的內細胞群,是機體發(fā)育過程中的全能干細胞,在精密調控下按時間和空間順序分化增殖構成機體各種組織器官[4,5]。在體內,微環(huán)境中各種因素影響ESC的分化發(fā)育,多種細胞因子、細胞間的相互作用及胞間基質等對干細胞的生存、增殖和分化具有重要的調控作用[6];在體外,適當?shù)呐囵B(yǎng)條件下ESC既可無限擴增,保持未分化狀態(tài),又可被誘導分化成包括三個胚層的幾乎所有類型的細胞[7]。把ESC作為種子細胞植入體內以修復病變組織器官的功能,部分已取得了明顯的結果。在眼科領域,ESC移植治療視網膜疾病研究取得了可喜的成果,直接將ESC移植入眼內,可以在眼內形成視網膜神經節(jié)細胞樣細胞,但移植后有致瘤性[810]。利用胚胎干細胞在體外可以大量擴增并可誘導成為神經細胞的特性[11,12],可以獲得既能在體外擴增又具有能向神經節(jié)細胞或光感受器細胞分化的子代細胞[13]。Meyer等[7]將小鼠ESC來源的神經祖細胞移植后能整合到變性的視網膜并為變性視網膜提供細胞因子提高光感受器細胞的功能。而且,ESC在體外能直接誘導分化為視網膜細胞及RPE細胞,誘導分化的視網膜細胞移植后能整合進視網膜,并表達光感受器細胞標記;誘導分化的RPE細胞移植到視網膜下可加強宿主光感受器細胞的存活[1416]。雖然ESC的研究已經取得了令人矚目的成就,目前由于倫理道德影響和誘導分化可控性差等阻礙著胚胎干細胞在臨床上的應用,如何控制向特別類型細胞分化,如何分離純化,分化后的種子細胞在宿主內是否具有致瘤性,如何獲得組織工程所需要的種子細胞的數(shù)量等,這些都是有待于進一步地研究。

  2間充質干細胞(MSC)的移植

    間充質干細胞是目前研究相對深入的一群具有多向分化潛能的成體干細胞。MSCs原來被認為是提供骨髓微環(huán)境為造血干細胞增殖所必須的,近年來研究發(fā)現(xiàn)MSCs有跨胚層分化能力,體外可經誘導分化為神經元及神經膠質細胞[1721]。MSCs能在小鼠視網膜內存活并能與原視網膜結構發(fā)生融合[22]。Tomita等[23]將MSCs注射入小鼠的玻璃體腔,發(fā)現(xiàn)MSC能整合入受損的視網膜并表達神經膠原纖維酸性蛋白、鈣結合蛋白、視紫紅質和波形蛋白,證明MSCs能分化為視網膜神經樣細胞。

  Kicic等[24]將MSC注入成年小鼠的視網膜下腔,發(fā)現(xiàn)它能整合進宿主視網膜,并表達視網膜光感受器特異性標記物。Arnhold等[25]將MSC移植入RK鼠眼內,發(fā)現(xiàn)移植的細胞不僅能整合進視網膜色素上皮,而且在神經上皮各層顯示出神經元和神經膠質細胞的形態(tài),甚至證明它能延緩光感受器細胞的變性。然而,目前研究表明MSC移植后分化為視網膜細胞還不理想,誘導分化的機制還不清楚[26],但因其具有多向分化潛能,取材方便豐富,避免倫理道德方面等優(yōu)越性,因而在視網膜移植治療中有應用前景。

  3神經干細胞(NSC)的移植

    近年來許多學者研究分離出神經干細胞并描述了其自我更新和多分化潛能的生物學特征[2729],改變了神經細胞不可再生的觀念。神經干細胞能夠在體外穩(wěn)定的培養(yǎng)生長,還能被誘導分化成少突膠質細胞、星形膠質細胞和神經元 [30,31] 。不少學者把神經干細胞移植作為視網膜疾病的治療手段進行了實驗性研究 ,發(fā)現(xiàn)移植的細胞在正常新生和成年宿主視網膜中,以及在退變的視網膜中和損傷的視網膜中表現(xiàn)出良好的生存能力,而且移植的細胞都能夠在宿主的視網膜中遷移、分化。Takahashi等[32] 將成體海馬干細胞移植入新生鼠的眼內,發(fā)現(xiàn)這些細胞可以移行并與新生鼠視網膜整合,表現(xiàn)視網膜細胞的形態(tài)學特征。Nishida等[33]將海馬來源的干細胞注入到機械刮傷視網膜的成年鼠玻璃體腔內,發(fā)現(xiàn)移植的細胞整合到宿主視網膜內,并向神經元和星形膠質細胞分化,甚至在免疫電鏡下發(fā)現(xiàn)在移植細胞和宿主細胞之間形成了突觸樣結構。Van Hoffelen等[34]將鼠腦神經干細胞移植到Brazilian負鼠的視網膜中,經免疫組化檢測發(fā)現(xiàn)這些細胞移植后與宿主的視網膜發(fā)生形態(tài)學的融合,并表達神經元和視網膜的標記物。Mellough等[35]從小腦增殖區(qū)獲得神經干細胞,分別移植到切除對側上丘的新生鼠和離斷同側視神經的成年鼠眼內。結果發(fā)現(xiàn)移植細胞在新生鼠的眼內反應良好并廣泛整合分布到神經節(jié)細胞層。然而,遺憾的是,移植細胞都只是表達部分視網膜神經元的特異性標記物,表明移植的細胞還不具備有成熟視網膜神經元的功能,這與各種因子和信號整合有關。以上的研究均表明了神經干細胞視網膜移植的可行性,為視網膜疾病的未來治療提供了一種新的手段。

  4視網膜干細胞/祖細胞(RPC)的移植

    視網膜起源于胚盤外胚層神經上皮組織,在視網膜發(fā)育過程中,依賴于視網膜干細胞在胚胎發(fā)育期不斷增殖,并按一定的時空順序產生成熟的各種類型的視網膜細胞,其分化受內在及外在多種因素的影響[36]。近年來,許多學者從哺乳動物的胚胎、新生或成體視網膜中分離出視網膜干細胞,并對其在體外、體內增殖分化以及各種因子(CNTF,bFGF,EGF,視黃酸等)進行了多方面的研究。Tropepe等[37]從成年哺乳動物的睫狀體區(qū)域提取出了視網膜干細胞。這些培養(yǎng)的細胞可以自我更新增殖,并能在一定條件下分化成為特定的視網膜細胞,包括雙極細胞、桿細胞等。Ahmad等[38]自胚胎鼠視網膜分離出視網膜前體細胞,發(fā)現(xiàn)這些前體細胞在表皮生長因子(EGF)無血清培養(yǎng)條件下能被擴增,并保持未分化狀態(tài),不僅表達神經干細胞標志Nestin和細胞增殖的標記物Brdu,并具有多向分化潛能,當從培養(yǎng)基中撤去EGF添加FBS后,細胞Nestin表達下調,并表達神經元及神經膠質細胞特異性標志。Yang等 [36]從人胚視網膜中分離視網膜前體細胞,證實其具有增生和自我更新能力,表達Nestin,能分化為神經元、神經膠質細胞以及成熟視網膜細胞。Coles等[39]研究表明,人體從出生到老年,眼內均存在視網膜干細胞,這些細胞在體外可快速增殖,甚至不需附加生長因子;移植入新生鼠及雞胚眼內后能整合進宿主視網膜各層,形態(tài)上分化為特定的視網膜細胞,并能表達部分光感受器細胞標記物(Rom1),然而未能證實分化細胞具有光感受器細胞功能。Gu等[40]考慮豬眼與人眼具有形態(tài)、結構和發(fā)育上的相似性,從豬的胚胎、新生豬及成年豬視網膜中分離出視網膜干細胞,證實了其在體外能自我更新增殖,并能誘導分化為視網膜神經元和神經膠質細胞,為視網膜細胞移植(同種或異種)應用于臨床作出前期準備。

    視網膜干細胞/祖細胞已成為目前視網膜干細胞移植的重要方向,然而其在體外增殖能力較差,控制其定向分化技術尚不成熟,移植入眼內后,分化的細胞在形態(tài)上雖具有成熟視網膜細胞特性,但尚未證實其能整合到視網膜外核層中,或分化為新的有功能的視網膜光感受器細胞,與宿主視網膜神經元發(fā)生功能性突觸關聯(lián),從而改善視功能,這可能與成年哺乳動物的視網膜缺乏接受、整合和促進移植的干細胞分化為光感受器細胞的能力有關。而MacLaren等[41]認為視網膜中個體生發(fā)中心后期的視網膜祖細胞,稱之為視網膜光感受器前體細胞,亦具備干細胞的一些特征,可作為移植的供體細胞。他們取出生后3~5d小鼠視網膜細胞,此時正處于視網膜干細胞/祖細胞個體生發(fā)中心后期,有絲分裂向視網膜桿狀光感受器細胞分化的高峰時期,結果發(fā)現(xiàn),這些移植的細胞能整合到受體鼠的視網膜外核層中,不發(fā)生細胞融合,最后分化為視桿細胞,在形態(tài)上與受體鼠的視桿細胞一樣,形成突觸聯(lián)系并提高了視功能。研究中,使用生物工程標記有絲分裂后的桿狀前體細胞所表達的轉錄因子Nrl(神經視網膜亮氨酸鏈),Nrl是有絲分裂后的桿狀前體細胞所特有的轉錄因子,表明成功的整合的桿狀光感受器細胞僅來自有絲分裂后的桿狀前體細胞,而不是來自正在增殖的祖細胞或干細胞。

    綜上所述,干細胞在體外培養(yǎng)、增殖分化和體內移植方面的研究為視網膜疾病的治療帶來了希望,但目前面臨著巨大的挑戰(zhàn)是如何調控、觸發(fā)干細胞分化,形成所需的供體細胞,使其能在移植后向光感受器細胞轉化,與宿主視網膜整合,建立突觸聯(lián)系而修復視功能,同時避免排斥反應,避免倫理方面等問題,這些都需要基礎研究的進一步深化。

   【參考文獻】

   1 Sharma RK, Ehinger B. Management of hereditary retinal degenerations: present status and future directions. Surv Ophthalmol 1999;43(5):427444

  2 Weleber RG, Kurz DE, Trzupek KM. Treatment of retinal and choroidal degenerations and dystrophies: current status and prospects for genebased therapy. Ophthalmol Clin North Am 2003;16(4):583593

  3 Zrenner E. Will retinal implants restore vision? Science 2002;295:10221025

  4 Robertson EJ. Derivation and maintenance of embryonic stem cell cultures. Methods Mol Biol 1997;75:173184

  5 Smith AG. Embryoderived stem cells of mice and men. Annu Rev Cell
Dev Biol 2001;17:435462

  6 Hobmayer B, Rentzsch F, Kuhn K, et al. WNT signalling molecules act in axis formation in the diploblastic metazoan Hydra. Nature 2000;407(6801):186189

  7 Meyer JS, Katz ML, Maruniak JA, et al. Embryonic stem cellderived neural progenitors incorporate into degenerating retina and enhance survival of host photoreceptors. Stem Cells 2006;24(2):274283

  8 Wakitani S, Takaoka K, Hattori T, et al. Embryonic stem cells injected into the mouse knee joint form teratomas and subsequently destroy the joint. Rheumatology 2003;42(1):162165

  9李永平,鐘秀風,易玉珍,等.胚胎干細胞在裸鼠眼內向神經元和視網膜樣結構分化.中華眼底病雜志 2000;16(4):257259

  10張良,唐仕波,黃冰,等.胚胎干細胞C3B鼠視網膜下腔移植分化研究.中國病理生理雜志 2006;22(7):14211424

  11 Bain G, Kitchens D, Yao M, et al. Embryonic stem cells express neuronal properties in vitro. Dev Biol 1995;168(2):342357

  12 Meyer JS, Katz ML, Maruniak JA, et al. Neural differentiation of mouse embryonic stem cells in vitro and after transplantation into eyes of mutant mice with rapid retinal degeneration. Brain Res 2004;1014(12):131144

  13 Banin E, Obolensky A, Idelson M, et al. Retinal incorporation and differentiation of neural precursors derived from human embryonic stem cells. Stem Cells 2006;24(2):246257

  14 Aoki H, Hara A, Nakagawa S, et al. Embryonic stem cells that differentiate into RPE cell precursors in vitro develop into RPE cell monolayers in vivo. Exp Eye Res 2006;82(2):265274

  15 Lamba DA,Karl MO,Ware CB, et al. Efficient generation of retinal progenitor cells from human embryonic stem cells. Proc Natl Acad Sci USA2006;103(34):1276912774

  16 Haruta M, Sasai Y, Kawasaki H, et al. In vitro and in vivo characterization of pigment epithelial cells differentiated from primate embryonic stem cells. Invest Ophthalmol Vis Sci 2004;45(3):10201025

  17 Zhou HP, Yi DH, Yu SQ, et al. Administration of donorderived mesenchymal stem cells can prolong the survival of rat cardiac allograft. Transplant Proc 2006;38(9):30463051

  18 Aurich I, Mueller LP, Aurich H, et al. Functional integration of hepatocytes derived from human mesenchymal stem cells into mouse livers. Gut 2007;56(3):405415

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