器官捐獻(xiàn)者眼中感光細(xì)胞“重生”

研究人員在黑暗中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，她將供體眼組織暴露在不同種類的光線下并記錄感光器的反應(yīng)。圖片來(lái)源：美國(guó)猶他大學(xué)約翰·A·莫蘭眼科中心

中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的數(shù)十億個(gè)神經(jīng)元以電信號(hào)的形式傳遞感覺(jué)信息。在眼睛中，被稱為光感受器的特殊神經(jīng)元可感知光線。11日，美國(guó)猶他大學(xué)約翰·A·莫蘭眼科中心的一組研究人員和斯克里普斯研究所的合作者在《自然》雜志上發(fā)表了一篇論文，描述了他們?nèi)绾螌⒁暰W(wǎng)膜作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的模型，研究神經(jīng)元是如何死亡的，并介紹了“復(fù)活”神經(jīng)元的新方法。他們恢復(fù)了器官捐贈(zèng)者眼睛中的感光神經(jīng)細(xì)胞，并恢復(fù)了它們之間的通信，新發(fā)現(xiàn)將改變大腦和視覺(jué)研究。

“我們能夠喚醒人類黃斑中的感光細(xì)胞，黃斑是視網(wǎng)膜的一部分，負(fù)責(zé)中心視力（即形覺(jué)）以及我們看到細(xì)微細(xì)節(jié)和顏色的能力?！痹撗芯恐饕髡?、莫蘭眼科中心科學(xué)家法蒂瑪·阿巴斯博士解釋說(shuō)，在器官捐贈(zèng)者死后長(zhǎng)達(dá)5個(gè)小時(shí)的眼睛中，這些細(xì)胞對(duì)強(qiáng)光、彩色光，甚至非常暗的閃光都有反應(yīng)。

雖然最初的實(shí)驗(yàn)恢復(fù)了感光細(xì)胞，但這些細(xì)胞似乎已經(jīng)失去了與視網(wǎng)膜中其他細(xì)胞“對(duì)話”的能力。研究小組發(fā)現(xiàn)，缺氧是導(dǎo)致這種通信喪失的關(guān)鍵因素。

為了克服這一挑戰(zhàn)，研究小組在器官捐贈(zèng)者死亡后20分鐘內(nèi)摘取了其眼睛，并設(shè)計(jì)了一種特殊的運(yùn)輸裝置，以恢復(fù)器官捐贈(zèng)者眼睛的氧氣和其他營(yíng)養(yǎng)。他們還制造了一種設(shè)備來(lái)刺激視網(wǎng)膜并測(cè)量其細(xì)胞的電活動(dòng)。通過(guò)這種方法，研究小組能夠恢復(fù)在活人眼睛中可看到的一種特定的電信號(hào)，即“b波”。這是第一次從死后的人眼中央視網(wǎng)膜上記錄b波。

過(guò)去的研究中，科學(xué)家在器官捐贈(zèng)者的眼睛中恢復(fù)了非常有限的電活動(dòng)，但從未在黃斑中實(shí)現(xiàn)過(guò)?，F(xiàn)在，研究人員能夠讓視網(wǎng)膜細(xì)胞相互“對(duì)話”。

該團(tuán)隊(duì)展示的這一過(guò)程可用于研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)的其他神經(jīng)元組織。這項(xiàng)革命性的技術(shù)進(jìn)步可以幫助研究人員更好地了解神經(jīng)退行性疾病，包括老年性黃斑變性等致盲視網(wǎng)膜疾病。

研究人員指出，與非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究和對(duì)動(dòng)物模型的依賴相比，這種方法可降低研究成本，因?yàn)閯?dòng)物模型產(chǎn)生的結(jié)果并不總適用于人類。雖然老鼠通常用于視覺(jué)研究，但它們眼球中沒(méi)有黃斑。未來(lái)，研究人員還可在功能正常的人眼細(xì)胞上測(cè)試潛在的新療法，從而加快藥物開(kāi)發(fā)。