祖細胞可透過神經突觸連線修復晚期變性視網膜

視網膜變性（Retinal Degeneration， RD）疾病是世界上最常見的致盲性眼病之一。RD晚期視網膜神經元進行性退化，現有的治療方法均效果有限。近年的研究發現，幹細胞移植可替代退化的視網膜神經元並且恢復RD模型視力，被認為是最有希望的治療策略

【1】

。目前，已有的基礎和臨床研究報道了移植視網膜祖細胞（retinal progenitor cells， RPCs）可以替代RD中受損的視網膜細胞，並提高受體視功能

【2, 3】

。在對晚期變性的治療效果以及治療機制方面的討論仍是近期研究的熱點。主流觀點認為細胞移植後，物質交換與細胞替代都有助於修復變性視網膜

【4】

，但發生物質交換與細胞替代的比率是由受體視網膜的微環境所決定的

【5】

。在晚期變性視網膜（advanced degenerative retina， ADR）中，外核層（ONL）明顯變薄，而核心層（INL）和神經節細胞層（GCL）的厚度保持不變。外界膜完整性遭到破壞，允許大量供體移植細胞遷移到內層視網膜並在形態學上與宿主神經元形成連線。而在之前的研究中，C-Kit+ RPCs能夠與早期變性視網膜中的神經元建立形態上的突觸樣連線

【6, 7】

。由此推斷，C-Kit+ RPCs可能會與 ADR 中的宿主細胞更高效地產生突觸樣連線。這些新形成的突觸樣連線的功能也需要進一步研究。因此，有必要建立一種可以實時觀察大量供受體間突觸連線功能的方法。此方法對闡明移植細胞整合進入神經迴路並改善ADR視功能的機制具有重要意義。

2021年7月13日，陸軍軍醫大學西南醫院眼科團隊在國際幹細胞研究協會（The International Society for Stem Cell Research，ISSCR）會刊

Stem Cell Reports

雜誌發表了題為

Synaptic repair and vision restoration in advanced degenerating eyes by transplantation of retinal progenitor cells

的封面論文。

該研究將視網膜類器官來源的C-Kit+/SSEA1- RPCs移植到終末期RD大鼠的視網膜下腔後，RPCs能成功分化為視網膜神經元，移行到視網膜神經上皮全層，與宿主殘存神經元形成新的功能性神經突觸並與視網膜神經迴路連線，從而有效改善終末期RD模型的視功能。

Stem Cell Reports

雜誌封面圖片展示了移植的 C-kit+/SSEA1- RPCs在受體視網膜鋪片上的移行分佈。RPCs已用GECI（GCaMP5，綠色）標記。受體視網膜照片與蝴蝶剪影相結合寓意重獲新生——幹細胞移植使終末期變性視網膜再生，宛如蠶蛹破繭成蝶的生命更新過程。

圖1 在GECI的幫助下，直觀地展示了RPCs修復突觸並恢復視力的過程。

該研究借鑑了中樞神經系統中神經突觸的研究方法，首次

從功能整合角度為幹細胞移植修復和再生變性視網膜的細胞替代學說提供了新證據

。研究結果表明：特定RPCs群可以在終末期RD神經元大量損失的環境中，分化為有功能的成熟神經元，整合進入視網膜神經迴路，從而修復動物模型視功能。該研究應用了一系列先進的實驗技術，其中包括雙光子顯微鏡鈣成像技術，結合形態與功能，

直觀地展示出的變性視網膜神經突觸修復和視力恢復的過程，為採用RPCs治療終末期RD及其臨床轉化提供了重要依據

（圖1）

。

據悉，該研究的通訊作者為陸軍軍醫大學西南醫院眼科、視覺損傷與再生修復重點實驗的

陰正勤

教授和

劉勇

教授，

何翔宇

博士為該論文的第一作者。

原文連結：

DOI:https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2021.06.002

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