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视网膜细胞在小鼠中再生

科学家们成功地在西雅图华盛顿大学医学院的成年小鼠视网膜中再生细胞。

他们的研究结果表明,有朝一日可能有可能修复因创伤,青光眼和其他眼疾而受损的视网膜。他们的努力是威斯康星大学干细胞和再生医学研究所的一部分。

我们身体的许多组织,例如我们的皮肤,都可以愈合,因为它们含有干细胞,可以分裂并分化成修复受损组织所需的细胞类型。然而,我们的视网膜细胞缺乏再生能力。结果,视网膜受伤经常导致永久性视力丧失。

然而,在斑马鱼中并非如此,斑马鱼具有显着的再生受损组织的能力,包括视网膜等神经组织。这是可能的,因为斑马鱼视网膜含有称为Müller神经胶质的细胞,其中含有允许它们再生的基因。当这些细胞感觉到视网膜已经受伤时,它们会打开这个名为Ascl1的基因。

秒速飞艇官网该基因编码一种称为转录因子的蛋白质。它可以影响许多其他基因的活性,因此对细胞功能有重要影响。在斑马鱼的情况下,Ascl1的激活基本上将胶质细胞重编程为干细胞,干细胞可以变为成为修复视网膜和恢复视力所需的所有细胞类型。

新研究的研究小组由华盛顿大学医学院生物结构教授Tom Reh领导。科学家们希望了解是否有可能利用这种基因重建成年小鼠的Müller胶质细胞。研究人员希望促进在哺乳动物视网膜中不会自然发生的再生。

他们的研究结果发表在7月26日的“自然”杂志上。主要作者是Nikolas Jorstad,他是生物结构和病理学系分子医学和疾病机制项目的博士生。

该研究的其他华盛顿大学医学研究人员是Matthew S。 Wilken,Stefanie G。 Wohl,Leah S。 VandenBosch,Takeshi Yoshimatsu,William N。 Grimes,Rachel O。 Wong,均来自华盛顿大学生物结构系,Fred Rieke来自威斯康星大学生理学和生物物理系以及霍华德休斯医学研究所。

像人类一样,老鼠无法修复视网膜。Jorstad说,为了进行他们的实验,该团队“从斑马鱼剧本中获取了一页”。他们创造了一种在其Müller胶质细胞中具有Ascl1基因版本的小鼠。然后通过注射药物他莫昔芬打开该基因。

研究小组早期的研究表明,当它们激活基因时,Müller神经胶质细胞会在这些小鼠视网膜受伤后分化成称为中间神经元的视网膜细胞。这些细胞在视线中起着至关重要的作用。它们接收和处理来自视网膜光检测细胞,视杆细胞和视锥细胞的信号,并将它们传送到另一组细胞,然后再将信息传递到大脑。

然而,在他们早期的研究中,研究人员发现激活该基因仅在出生后的前两周起作用。任何以后,老鼠再也无法修复他们的视网膜了。Reh说,起初他们认为涉及另一个转录因子。最终,他们确定了对Müller胶质细胞再生至关重要的基因被与染色体结合的分子阻断。这是细胞“锁定”基因以防止它们被激活的一种方式。它是表观遗传调控的一种形式 - 控制基因组部分的运作方式和时间。

在他们的新论文中,Reh和他的同事表明,通过使用阻断表观遗传调节的药物称为组蛋白去乙酰化酶抑制剂,Ascl1的激活使成年小鼠的Müller胶质细胞分化成功能性的中间神经元。研究人员证明,这些新的中间神经元整合到现有的视网膜中,与其他视网膜细胞建立联系,并对来自光检测视网膜细胞的信号做出正常反应。

Reh说,他的团队希望了解是否有其他因素可以激活,以使Müller胶质细胞再生成视网膜的所有不同细胞类型。如果是这样,他说,有可能开发出可以修复视网膜损伤的治疗方法,这是造成视力丧失的几个常见原因的原因。

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