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永久性視力損傷或有望恢復 科學家首次在小鼠模型中成功實現

    來源: 科技日報  2020-04-14 16:43:33

利用先進的基因編輯技術,我國科學家在治療神經性疾病的基礎研究方面,取得重要進展。首次在小鼠模型上,成功恢復永久性視力損傷小鼠的視力,同時還基本消除了帕金森模型小鼠的疾病癥狀。

在科技部、國家自然科學基金委、中國科學院、上海市的相關項目資助下,由中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心(神經科學研究所)、上海腦科學與類腦研究中心、神經科學國家重點實驗室楊輝研究組完成的這項研究,通過基因編輯技術,成功誘導膠質細胞“變身”為神經元。這為阿爾茲海默癥、帕金森癥、青光眼等眾多神經退行性疾病的治療,探索了一個新的途徑。國際權威學術期刊《細胞》近日在線發表了相關研究論文。

人類的神經系統包含成百上千種不同類型的神經元。在成熟的神經系統中,神經元一般不會再生,一旦死亡,就是永久性的。而神經元的死亡,則會導致不同的神經退行性疾病。在常見的神經性疾病中,視神經節細胞死亡導致的永久性失明和多巴胺神經元死亡導致的帕金森癥尤為特殊,它們都是由于特殊類型的神經元死亡所導致的。

如何在成體中讓視神經節細胞和多巴胺神經元獲得再生?研究人員對小鼠模型的膠質細胞進行了基因編輯,設計了一套能夠特異性標記“穆勒膠質細胞”的系統,再將能誘導神經細胞形成的基因編輯系統,包裝成“病毒”,注射到小鼠的視網膜。

約1個月后,研究人員在小鼠的視網膜視神經節細胞層,發現了由穆勒膠質細胞轉分化而來的視神經節細胞。這些誘導而來的視神經節細胞,不僅可以對光刺激產生相應的電信號,還可以和大腦中正確的腦區建立功能性聯系,將視覺信號傳輸到大腦,成功恢復視覺功能。

進一步的研究還表明,通過這一基因編輯技術,還能將小鼠模型中特定區域的“星形膠質細胞”非常高效地轉分化為多巴胺神經元。轉分化而來的多巴胺神經元,能將帕金森模型小鼠的運動障礙,逆轉到接近正常小鼠的水平。

這項研究的負責人楊輝指出,盡管將膠質細胞轉分化為神經元的基因編輯技術在實驗室里取得重要進展,但要將研究成果真正應用于人類疾病的治療,還有很多工作要做。人類的視神經節細胞能否再生?帕金森患者是否能通過該方法被治愈?研究人員今后將從小鼠模型轉到靈長類模型,進一步深入研究。

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