根據(jù)一項(xiàng)新的研究,，人干細(xì)胞能夠自發(fā)地形成一種組織，其中這種組織能夠產(chǎn)生眼睛中讓我們看見(jiàn)東西的那一部分,。相關(guān)研究結(jié)果于2012年6月14日發(fā)表在Cell Stem Cell期刊上,。在未來(lái)，移植這種三維組織可能能夠幫助視力受損的病人清晰地看見(jiàn)東西,。
論文通訊作者,、日本理化研究所發(fā)育生物學(xué)中心研究員Yoshiki Sasai說(shuō)，“這是新一代再生醫(yī)學(xué)的一個(gè)重要的里程碑。我們的方法為人們利用人干細(xì)胞獲得的復(fù)雜組織進(jìn)行治療以及開(kāi)展與發(fā)病機(jī)理和藥物開(kāi)發(fā)相關(guān)聯(lián)的醫(yī)學(xué)研究打開(kāi)新的大門,。”
在發(fā)育期間,，位于眼睛后方的光敏性組織被稱作視網(wǎng)膜，形成一種被稱作視杯(optic cup)的結(jié)構(gòu),。在這項(xiàng)新研究中,，多虧Sasai和他的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)方法進(jìn)行優(yōu)化，這種結(jié)構(gòu)能夠自發(fā)地由人胚胎干細(xì)胞(human embryonic stem cells, hESCs)產(chǎn)生,，其中hESCs來(lái)自人胚胎,，能夠產(chǎn)生多種組織。
由hESC分化而產(chǎn)生的細(xì)胞形成正確的三維形狀和兩層視杯,，其中包括一層含有大量被稱作光感受器的光敏感性細(xì)胞,。因?yàn)橐暰W(wǎng)膜退變主要是由于這些細(xì)胞受損造成的，所以利用hESC產(chǎn)生的組織可能是理想的移植材料,。
除了臨床意義之外,，這項(xiàng)研究將可能加快人們對(duì)發(fā)育生物學(xué)的認(rèn)識(shí)。比如,，利用hESC產(chǎn)生的視杯要比Sasai 和同事們之前利用小鼠胚胎干細(xì)胞(mESC)獲得的視杯更大,，這提示著這些細(xì)胞含有與生俱來(lái)的物種特異性的指令來(lái)構(gòu)建這種眼睛結(jié)構(gòu)。Sasai說(shuō),，“這項(xiàng)研究為理解人特異性的眼睛發(fā)育特征打開(kāi)大門,，因?yàn)檠芯咳藛T在此之前是不能夠研究這些發(fā)育特征的。”(生物谷：Bioon.com)
doi: 10.1016/j.stem.2012.05.009
PMC:
PMID:
Self-Formation of Optic Cups and Storable Stratified Neural Retina from Human ESCs
Tokushige Nakano, Satoshi Ando, Nozomu Takata, Masako Kawada, Keiko Muguruma, Kiyotoshi Sekiguchi, Koichi Saito, Shigenobu Yonemura, Mototsugu Eiraku, Yoshiki Sasai
In this report, we demonstrate that an optic cup structure can form by self-organization in human ESC culture. The human ESC-derived optic cup is much larger than the mouse ESC-derived one, presumably reflecting the species differences. The neural retina in human ESC culture is thick and spontaneously curves in an apically convex manner, which is not seen in mouse ESC culture. In addition, human ESC-derived neural retina grows into multilayered tissue containing both rods and cones, whereas cone differentiation is rare in mouse ESC culture. The accumulation of photoreceptors in human ESC culture can be greatly accelerated by Notch inhibition. In addition, we show that an optimized vitrification method enables en bloc cryopreservation of stratified neural retina of human origin. This storage method at an intermediate step during the time-consuming differentiation process provides a versatile solution for quality control in large-scale preparation of clinical-grade retinal tissues.
