干細胞與視網膜移植的研究現狀

【摘要】干細胞具有自我分裂增殖和多向分化潛能。現有研究結果表明，胚胎干細胞、成體干細胞及誘導多功能干細胞均可體外培養分化成具有視網膜細胞標志的各種細胞，給許多視網膜變性疾病提供了新的途徑。本文就干細胞視網膜移植的研究現狀作一綜述。

【關鍵詞】干細胞；移植；視網膜

【中圖分類號】R722.12【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2014）10-0772-01

近年來，視網膜干細胞移植成為人們研究的熱點。目前處于研究階段的干細胞主要有胚胎干細胞、成體干細胞及誘導多功能干細胞等。

一胚胎干細胞

胚胎干細胞，簡稱ES或EK細胞，是早期胚胎或原始性腺分離出來的一類細胞，它具有體外培養無限增殖、自我更新和多向分化的特性。

近年來，關于誘導ES細胞定向分化或形成特定的組織已經成為研究熱點。曹明哲等抑制Nodal信號通路，將ES細胞誘導分化為中腦細胞，隨后添加activin和血清，可誘導分化成Rx+、Pax6+的視網膜前體細胞。將這些細胞與發育階段的視網膜組織共培養，即可得到各種視網膜細胞[1]。EirakuM等成功地利用人類胚胎干細胞生成第一個類似于胚眼的杯狀結構，包含六種不同的視網膜神經元細胞和Müller膠質細胞，并且分層排列[2]。

多項研究表明，胚胎干細胞可以體外培養，特異性分化成視網膜細胞并形成類似的視網膜組織。目前已有研究發現，干細胞移植可以存活、整合并優先分化成視網膜感光細胞和神經節細胞，對疾病治療具有重要意義。但時至今日，胚胎干細胞的移植研究仍然面臨很多問題，如細胞的來源問題，倫理學的問題以及胚胎干細胞的致瘤性等。

二成體干細胞

迄今發現的成體干細胞主要有視網膜干細胞、造血干細胞、神經干細胞、間充質干細胞等。視網膜干細胞是其中唯一眼源性干細胞。最早Vincent等研究發現小鼠眼內的單純色素睫狀緣細胞可以在體外分裂增殖，分化為視網膜細胞，包括視桿細胞、Müller膠質細胞和雙極細胞，據此發現了視網膜干細胞。現有研究證實，移植入受體視網膜下腔的視網膜干細胞能分裂、分化并形成特征性的感光細胞居內、雙極細胞、放射狀膠質細胞和無長突細胞居外的玫瑰花球狀細胞團。

MichaelJ.Young等將來源于成年大鼠、海馬的祖細胞移植于遺傳性視網膜變性的大鼠眼內，發現移植細胞可在宿主體內廣泛分布[3]，表明神經干細胞在遺傳性視網膜變性的大鼠視網膜中可分化形成新的神經元。

間充質干細胞（MSC）因具有較強的自我更新能力和多向分化潛能而受到廣泛關注。畢雪[4]等經大鼠尾靜脈注射鏈脲佐菌素誘導糖尿病模型，對糖尿病視網膜病變的大鼠進行了尾靜脈注射、玻璃體腔注射不同途徑的人臍帶間充質干細移植，證實二者均可增加視網膜腦源性神經營養因子的表達，其中玻璃體腔干細胞移植的效果更為顯著。

三誘導多功能干細胞

誘導多功能干細胞是目前干細胞研究領域的最大熱點。目前幾乎所有人體細胞都可產生干細胞，而無需使用胚胎，解決了細胞來源的問題，并且避免了倫理糾紛。

Lamba等將人的誘導多功能干細胞在體外培養，向光感受器細胞分化[5]。將光感受器細胞移植到正常小鼠視網膜中，移植細胞可以整合到視網膜中的外核層，表達光感受器標志物Otx2，recoverin及rhodopsin。

研究發現，視網膜變性疾病在早期通常只影響感光細胞，而感光細胞是感覺神經元，只在一個方向上與雙極細胞一水平細胞形成連接[6]，所以感光細胞替換通常比其它神經元都更簡單。這成為誘導多能干細胞研究的優勢。但如何誘導細胞分化，特別是提高其轉化率及形成有功能的組織結構，將是我們面臨的另一巨大挑戰。

綜上所述，視網膜移植的各種干細胞來源各有利弊，而我們距離成熟的視網膜移植還有很多工作要做，相信在全世界的共同努力之下，能夠盡快攻破難題，將視網膜移植應用于臨床。

參考文獻

[1]曹明哲，陳舒怡.從胚胎干細胞到視網膜.中華細胞與干細胞雜志（電子版），2014，5（4）：111.

[2]EirakuM，TakataN，IshibashiH，etal.Self-organizingoptic-cupmorphogenesisinthree-dimensionalculture[J].Nature，2011，472（7341）：51-56.

[3]MichaelJ.Young，JasodharaRay，etal.Neuronaldifferentiationandmorphologicalintegrationofhippocampalprogenitorcellstransplantedtotheretinaofimmatureandmaturedystrophicrats[J].MolecularandCellularNeuroscience，2000，16：197–205.

[4]畢雪，陳松林，林錦鏞，等.不同途徑移植人臍帶間充質干細胞對糖尿病大鼠視網膜病變的影響.中華眼底病雜志，2014，3（30）：166-170.

[5]LambaDA，etal.Generation，purificationandtransplantationofphotoreceptorsderivedfromhumaninducedpluripotentstemcells.PLoSOne.2010，5（1）：e8763.

[6]姜彩輝，張卯年.視網膜干細胞移植任重而道遠.眼科，2011，20（4）：226.