最近，美國約翰霍普金斯大學的研究人員，開發(fā)出一種方法，能有效地將人類干細胞轉化為視網膜神經節(jié)細胞——位于視網膜內的神經細胞類型，可將來自眼睛的視覺信號傳遞到大腦。這些細胞的死亡和功能障礙可導致一些疾病患者的視力喪失，如青光眼和多發(fā)性硬化癥。

本研究負責人、約翰霍普金斯大學醫(yī)學院眼科學教授Donald Zack博士指出：“我們的工作不但會讓我們更好地了解視神經的生物學，而且也給我們帶來一個細胞為基礎的人體模型，可用于發(fā)現(xiàn)阻止或治療致盲疾病的藥物。而且，最終它可能會促進細胞移植療法的發(fā)展，恢復青光眼和MS患者的視力。”

相關研究結果發(fā)表在最近的《Scientific Reports》，使基因修飾的一個人類胚胎干細胞系，在分化為視網膜神經節(jié)細胞后變得發(fā)亮，然后使用該細胞系用于開發(fā)新的分化方法，并表征所得到的細胞。

研究人員利用稱為CRISPR-Cas9的基因組編輯工具，向干細胞的DNA中插入一個熒光蛋白基因。這種紅色熒光蛋白只有在一個基因（Brn3b（Pou4f2）表達的時候才會被表達。BRN3B在成熟的視網膜神經節(jié)細胞中表達，所以一旦細胞分化成為視網膜神經節(jié)細胞后，在顯微鏡下會顯現(xiàn)出紅色。

接下來，他們使用了一種稱為熒光激活細胞分選的技術，將新分化的視網膜神經節(jié)細胞從不同細胞的混合物中分離出來，成為一個高純度的細胞群體以供研究。Zack說，表現(xiàn)出生物學和物理學性質（在視網膜神經節(jié)細胞中可見）的細胞自然地產生。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，在這一過程的第一天添加一種天然植物化學物質（稱為毛喉素forskolin），可幫助改善細胞轉化為視網膜神經節(jié)細胞的效率。研究人員警告說，毛喉素——也被廣泛用作一種減肥劑成分和肌肉補充劑，被吹捧為多種疾病的中藥療法，但其用于失明或其他障礙的治療或預防的安全性和有效性，并沒有科學證據(jù)。

本文第一作者、約翰霍普金斯大學畢業(yè)生、Novartis制藥公司博士后Valentin Sluch指出：“在培養(yǎng)的第三十天，在熒光顯微鏡下有明顯的可見細胞團塊。”在到Novartis之前，Sluch在約翰霍普金斯大學完成了本項研究。

Sluch說：“當它首次起作用的時候，我非常激動。我從顯微鏡邊跳起來跑去告訴我的同事。現(xiàn)在看來，我們可以把細胞分離出來，并在一個純培養(yǎng)物中研究它們，這在以前是不可能的。”

Zack說：“我們真的認為這只是一個開始。”在利用CRISPR的后續(xù)研究中，他的實驗室希望找到對神經節(jié)細胞存活和功能非常重要的其他基因。他表示：“我們希望，這些細胞最終能促進開發(fā)新的治療方法，來治療青光眼和其他形式的視神經疾病。”

為了使用這些細胞為MS開發(fā)新的療法，目前Zack博士正在與約翰霍普金斯大小多發(fā)性硬化癥中心主任及神經學教授Peter Calabresi合作。