干细胞
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干细胞治疗青光眼

时间:2019-05-02 08:37来源: 爱贝医疗 作者:爱贝医疗 点击:

干细胞治疗干细胞疗法

青光眼是寰球第一位不可逆致盲性眼病。干细胞存储是一种“奇迹”的细胞,是体细胞的“ 亚当”和“ 夏娃”。干细胞的魅力在于:一旦身体需要,这些干细胞可按照发育途径通过分裂而产生分化的成熟体细胞。也许在某一天,人们突然发现, 人体器官可以在实验室按需要、按流程生产,血细胞、 脑细胞、 骨骼、 心肌细胞、肝脏、神经等的更换都不成问题,即使患上 白血病、帕金森氏症和癌症这些不治之症也能绝处逢生。将干细胞用于临床治疗是所有该领域专家的梦想。通过药物或手术降落眼压,以禁止进一步的侵害始终是临床唯一的医治方法。诚然有关神经维护的研究已经连续多年,但至今仍缺乏判断的结果。其余可能有效的医治重要为抗原接种引诱维护性自体免疫跟增加眼部血流。最近十年,干细胞的冲破性研究,例如,2008年美国《科学》杂志报道:从肌萎缩性(脊髓) 侧索硬化症病人体内提取的成熟细胞,经基因编程转为存在增殖跟分化成活动神经元的潜能,使临床医师考虑到细胞调换疗法医治神经变性疾病(包含青光眼)的可能性。

所谓细胞调换疗法是指用畸形的细胞调换逝世亡的细胞以恢还原有的机体功能的方法。青光眼作为视网膜神经节细胞进行性凋亡(或逝世亡)性疾病,在实际上存在着利用细胞调换疗法尤其是干细胞医治的可能性。

干细胞是存在自我更新、高度增殖跟多向分化潜能的细胞群体。它既存在于胚胎发育阶段,如胚胎干细胞及某些器官的前体细胞,也存在于发育成熟的个体的某些部位,如造血干细胞、骨髓间充质干细胞、角膜缘干细胞跟视网膜干细胞等。利用干细胞为种子细胞,生成新的组织,对病变组织进行调换、修复跟功能重建,始终是研究的热点。在眼部,很早就开端了干细胞在眼表伤害修复中的利用。最近已有干细胞移植胜利医治其余疾病的例子,如利用干细胞分化的心肌细胞医治心肌堵塞、活动神经元医治肌萎缩性侧索硬化症(ALS),以及干细胞医治脊髓伤害跟Pakinson病。其医治策略均为采取外源性细胞调换或供给养分、转变细胞间质成分,以增进内源性修复。这些结果为干细胞医治青光眼的视神经侵害带来了盼望。

   干细胞医治青光眼可能的作用位点应位于视网膜神经节细胞、视乳头跟小梁网。因为视网膜神经节细胞的逝世亡是青光眼性视神经侵害、视线缺损的独特途径,目前大局部研究集中于视网膜神经节细胞的调换医治。小梁网细胞重建则重要是调换变性的巩膜-角膜细胞。值得关注的是,在人眼中还存在其余类型的干细胞。研究显示,人眼小梁网可见决裂细胞,可能是干细胞,其作用仍然是未知的。还可能利用干细胞,调换变性的视乳头细胞(重要是星形胶质细胞)。此外,干细胞同时存在增进视神经髓鞘化的作用,可能恢复神经的传导功能。

利用Medline检索干细胞跟视网膜相干研究的论文发明,近五年来,每年均发表相干论文120~130篇。干细胞疗法多能性干细胞经历进一步的特异分化,发展为参与生成特殊功能细胞的干细胞。如 造血干细胞,它能产生 红细胞、 白细胞和 血小板。又如皮肤干细胞,它能产生各种类型的皮肤细胞。这些更专门化的干细胞被称为 专能干细胞。研究证明,很多组织来源的干细胞都可能作为视网膜修复再生的种子细胞,如胚胎干细胞,位于睫状体跟视网膜的视网膜前体细胞、神经干细胞、骨髓间充质干细胞,这些细胞在体外前提下均可能扩增并分化为多种视网膜组织细胞,为视网膜再生性医治供给了多样性抉择。


  一、多少种干细胞的潜在医治作用
(一)胚胎干细胞
胚胎干细胞是研究最早的干细胞(1998年),来源于胚泡的内细胞群,是机体发育进程中的全能干细胞,在精巧调控下按时光跟空间顺序分化增殖形成机体各种组织器官。直接将胚胎干细胞移植入眼内,可能在眼内形成视网膜神经节细胞样细胞,但有致瘤的危险。Meyer等将胚胎干细胞源的神经祖细胞注射到成年的遗传性视网膜退变小鼠玻璃体腔内,16周后发明移植细胞与宿主视网膜整合,存在与视网膜神经元类似的状况结构跟散布特点,表白特异性蛋白,并为变性视网膜供给细胞因子,从而进步光感触器细胞的功能。胚胎干细胞在体外能直接引诱分化为视网膜细胞及视网膜色素上皮(RPE)细胞,引诱分化的视网膜细胞移植后能整合进视网膜,并表白光感触器细胞标记物;引诱分化的RPE细胞移植到视网膜下可加强宿主光感触器细胞的存活。
  然而,因为伦理道德问题跟引诱分化可控性差等研究者不得不面对的问题,重大妨碍了胚胎干细胞的临床上利用,如何调控胚胎干细胞向特定类型的细胞分化,如何分别纯化分化的细胞,如何去除移植后细胞的致瘤性,这些都是有待于进一步研究的问题。

(二)神经干细胞
神经干细胞可能在体外牢固的培养成长,还能被引诱分化成少突胶质细胞、星形胶质细胞跟神经元。神经干细胞移植医治视网膜疾病目前还处于实验性研究阶段。很多研究者均发明,来源于海马、小脑增殖区的神经干细胞移植入畸形新生跟成年宿主、退变视网膜跟伤害的视网膜中均表示出良好的生存才干,而且移植的细胞都可能在宿主的视网膜中迁徙、分化。Nishida等将海马来源的干细胞注入到机械刮伤视网膜的成年鼠玻璃体腔内,发明移植的海马干细胞整合到宿主视网膜内,多数移植细胞能表白Nesti
  N、微管相干蛋白2a
  B、MAP5及胶质纤维酸性蛋白(GFAP),证明了移植干细胞向神经元跟星形胶质细胞分化。然而,移植细胞都只是表白局部视网膜神经元的特异性标记物,提示移植的细胞还不具备有成熟视网膜神经元的功能。

(三)视网膜干细胞
2000年,Tropepe 等从成年小鼠睫状体色素上皮辨别离出视网膜干细胞。小鼠眼中存在100个这样的细胞,而人眼中大概有10000个。视网膜干细胞也可能从胚胎视网膜中分别出。Coles等研究表明,视网膜干细胞可连续存在于人出生到老年,这些细胞可能从患者眼中得到,在体外可疾速增殖,甚至不需附加成长因子。视网膜干细胞不能分化成大脑细胞,但将其移植入新生鼠及鸡胚眼内后,细胞能整合进宿主视网膜各层,状况上分化为特定的视网膜细胞,并能表白局部光感触器细胞标记物Rom1,然而未能证明分化细胞存在光感触器细胞功能。

俞海燕等将来自16~20周人胚胎的视网膜干细胞,分辨进行有血清前提下体外引诱跟用含RPE的眼杯模仿体内前提引诱。体外引诱下,视网膜干细胞可表白视网膜终末细胞标记PKCα、GFA
  P、Thy1,少数细胞表白nestin跟MAP2;在模仿体内环境引诱后,视网膜干细胞则不仅表白上述细胞标记物,而且视紫红质(rhodopsin)跟突触融合蛋白(syntaxin)表白阳性。Jing等研究发明房水成分,特别是维生素C跟一种30kDa的大分子蛋白,能增加体外培养视网膜前体细胞的增殖跟生存才干。2006年R. E. MacLaren将来自发育中视网膜的前体细胞植入到视网膜变性鼠的视网膜下腔,这些移植细胞可能整合、分化成为视杆细胞,与受体视网膜形成树突连接,从而转变视功能。

目前,视网膜干细胞移植已成为细胞调换医治视网膜变性的重要方向,然而其在体外把持其定向分化技巧尚不成熟。移植入眼内后,分化的细胞在状况上虽存在成熟视网膜细胞特点,但尚未证明其能整合到视网膜外核层中,或分化为新的有功能的视网膜光感触器细胞,与宿主视网膜神经元产生功能性突触关联,从而改良视功能,这可能与成年哺乳动物的视网膜缺乏接收、整合跟增进移植的干细胞分化为光感触器细胞的才干有关。尚缺乏视网膜干细胞移植调换视网膜神经节细胞的研究讲演。

(四)骨髓间充质干细胞
1999年,Pittenger等就发明,M1SCs能在小鼠视网膜内存活并能与原视网膜结构产生融合。Tomita等用PKH-67标记了富含干细胞的骨髓细胞,注射到用机械伤害的成年大鼠视网膜下,2周后察看到在伤害部位来源于骨髓的干细胞形成了新的视网膜细胞,外源的干细胞重要存在于伤害部位四周的外核层,并表白GFA
  P、钙结合蛋白、视紫质跟波形蛋白。干细胞医院简单来讲,它是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞,是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。干细胞在形态上具有共性,通常呈圆形或 椭圆形,细胞体积小,核相对较大,细胞核多为常 染色质,并具有较高的 端粒酶活性。干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。Arnhold等将骨髓间充质干细胞移植入鼠眼内,发明移植的细胞不仅能整合进RPE,而且在神经上皮各层均显示走神经元跟神经胶质细胞的状况,甚至能延缓光感触器细胞的变性。骨髓间充质干细胞因其存在多向分化潜能,取材便利丰富,避免伦理道德方面等优胜性,因此在视网膜移植医治中有良好的利用前景。

(五)胶质细胞
视网膜胶质细胞存在开释神经养分因子、接收并降解神经愉快性毒性因子谷氨酸跟分泌抗氧化剂谷胱甘肽的作用。最近研究显示,假如经过引诱,胶质细胞跟胶质细胞前体细胞,也存在干细胞潜能,可能分化为神经细胞。因此,胶质细胞医治的潜在利用价值也是不容忽视的。


  二、干细胞医治青光眼面临的挑衅与艰苦

当然,干细胞在青光眼医治中的利用,不仅仅限于视网膜神经细胞的调换,目前,有研究利用干细胞移植增加局部微环境的神经养分因子、眼表干细胞医治青光眼小梁切除术后的滤过泡漏。

只管干细胞在青光眼临床的利用跃然纸上,然而,咱们对干细胞的增殖、迁徙、分化、免疫以及树破功能性细胞接触的全进程还知之甚少。而坚持干细胞生物保险基因整合,可能转为存在多向分化才干的干细胞,从而避免了伦理问题。目前限度干细胞体内移植重构视网膜技巧的要害点是:
(1)干细胞移植到后,不能与视网膜有效整合而施展功能,
(2)移植的干细胞不能有效地向神经细胞分化而大局部朝胶质细胞方向分化;
(3)干细胞移植区的微环境对干细胞的影响;
(4)宿主对移植干细胞福分的调控;
(5)干细胞的多向分化潜能使其存在潜在的致瘤性危险。

诚然干细胞已经成为医学研究的热点跟重点,并展示了良好的临床利用前景,然而,这些悬而未决的问题限度了干细胞移植技巧的临床利用。对眼科医师而言,只有解决了这些问题,青光眼的医治才干真正地进入干细胞时代。

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