修復(fù)眼睛，干細(xì)胞展現(xiàn)新潛能

奧萊

從人工晶狀體到角膜移植，為了拯救“心靈的窗戶”，科學(xué)家和醫(yī)生們可謂使盡了渾身解數(shù)。而在人造材料和器官捐獻(xiàn)之外，干細(xì)胞現(xiàn)在也成了幫助人們恢復(fù)光明的新生力量。

治療先天性白內(nèi)障，晶狀體也能“原地復(fù)活”

白內(nèi)障患者眼睛里的晶狀體變得渾濁，這會導(dǎo)致視力不斷下降，它也是致盲的首要原因。一般來說，要想治療白內(nèi)障，就要去掉渾濁的晶狀體，然后再植入人工晶體。不過，這種手術(shù)并不完美，它也受到并發(fā)癥的限制，在發(fā)育尚不成熟的嬰幼兒患者身上，這些問題尤其突出。

而現(xiàn)在，來自中山大學(xué)中山眼科中心與加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員為先天性白內(nèi)障患兒設(shè)計(jì)出了一種更加巧妙的治療方案。這一次，他們沒有植入人工晶體，而是盡可能保全眼球中負(fù)責(zé)形成晶狀體的干細(xì)胞，并讓它們自行生長，產(chǎn)生新的晶狀體。

12名年齡在2歲以下的先天性白內(nèi)障小患者接受了這種新式手術(shù)，術(shù)后觀察表明，所有小病人都在手術(shù)3個(gè)月后重新長出了清澈透明的晶狀體，視力恢復(fù)情況也與接受常規(guī)手術(shù)的對照組相當(dāng)。而且，這些依靠自身干細(xì)胞“自然生長”的新晶體發(fā)生視軸區(qū)渾濁等并發(fā)癥的頻率也比對照組少得多。

培養(yǎng)皿里的“二次元眼睛”

在“原地復(fù)活”的晶狀體之外，同期發(fā)表的另外一項(xiàng)研究顯得更有幾分科幻色彩。在這項(xiàng)研究中，來自日本的研究團(tuán)隊(duì)直接用干細(xì)胞在培養(yǎng)皿中“種”出了眼睛的雛形。

在這里，研究者們使用的是近年來備受青睞的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）。在此之前，已經(jīng)有不少研究嘗試過把iPS細(xì)胞分化成各種各樣的人體組織，不過這一次，研究者們可不滿足于此——他們想要嘗試的是用干細(xì)胞還原出整個(gè)眼球的發(fā)育過程。

為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想，研究人員在iPS細(xì)胞生長的各個(gè)階段使用了不同成分的培養(yǎng)介質(zhì)，分步誘導(dǎo)iPS分化為不同種類的細(xì)胞。這些細(xì)胞聚集在一起，形成了一個(gè)個(gè)同心圓結(jié)構(gòu)的細(xì)胞群。在這個(gè)細(xì)胞群中，可以看到各種有序排列的眼球組織。通過檢測，研究人員鎖定了這些組織細(xì)胞的“身份”：位于中央1區(qū)的是神經(jīng)外胚層細(xì)胞，略靠外的2區(qū)是神經(jīng)視網(wǎng)膜細(xì)胞、神經(jīng)脊以及類視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞組，2區(qū)和3區(qū)之間零散分布著一些晶狀體細(xì)胞團(tuán)，3區(qū)是眼表上皮細(xì)胞，最外圈的4區(qū)則在將來可能會進(jìn)一步分化為表皮角質(zhì)形成細(xì)胞。這些區(qū)域分別對應(yīng)著眼球上的多種重要組織，從晶狀體、視網(wǎng)膜到視神經(jīng)都可以對應(yīng)找到，它就像是生長在培養(yǎng)皿中的“2D眼球”一樣。

有了這些培養(yǎng)皿中的“眼睛”，進(jìn)行眼睛發(fā)育的研究就變得格外方便了。而且，這些人工培養(yǎng)的組織同樣具有修復(fù)眼睛的潛力。從“培養(yǎng)皿眼睛”中分離出具有角膜上皮細(xì)胞特征的細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)，就能讓它們成長為完整的角膜上皮。

研究人員指出，雖然過去已有使用成體干細(xì)胞修復(fù)眼表組織的先例，但長期的治效并不理想，而培養(yǎng)皿中的“眼睛”或許能填補(bǔ)這一空白，與此同時(shí)，它也可以成為模擬眼球發(fā)育的模型，為今后的研究提供幫助。目前，他們正在著手啟動(dòng)首批人類臨床試驗(yàn)。在將來，干細(xì)胞技術(shù)還將有望讓更多人重獲光明。