急性青光眼治疗专科医院

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TUhjnbcbe - 2021/5/30 17:38:00
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青光眼是一组不可逆性视网膜神经节细胞(retinalganglioncells,RGC)损害和视神经轴突变性疾病,眼压升高是青光眼的主要危险因素。临床上唯一能延缓视野损害的方法是通过药物或手术降低眼压,但是并不能解决RGC凋亡。青光眼视神经损伤的病理基础是RGC的变性和死亡,RGC的凋亡是不可逆的。研究发现,干细胞可以代替凋亡细胞和保护受损细胞。干细胞是一类具有自我更新、高度增殖分化和多向分化潜能的细胞群体。干细胞可以通过分泌多种神经营养因子减少RGC的凋亡和替代RGC治疗。目前青光眼的干细胞治疗主要是RGC保护再生和小梁网的替代治疗。干细胞的主要来源有胚胎干细胞(embryonicstemcell,ESC)、成体干细胞、诱导性多功能干细胞(inducedpluripotentstemcells,iPSCs)等。干细胞对RGC保护再生的相关研究干细胞不仅可以替代RGC,还可以通过分泌多种神经生长因子对RGC起到保护作用,下面对研究热门的ESC、iPSCs、视网膜干细胞、MSC等进行分别阐述。1胚胎干细胞ESC具有自我更新和分化为机体各种类型细胞的巨大潜力,这两个特性使得ESC成为细胞替代治疗的理想供体细胞。MEYER等发现植入小鼠的ESC可以整合到视网膜的大多数层中,如RGC层、内外核层、内外丛状层等,其中它们在形态学、视网膜中的位置、特异性标记蛋白的表达等方面类似于视网膜神经元。HAMBRIGHT等发现将ESC移植入小鼠的视网膜下可以分化为光感受器细胞,并可以有效地整合到视网膜神经节细胞层和内核层。年SCHWARTZ等在9例Star-gardt的*斑营养不良患者和9例13眼年龄相关性*斑变性患者的视网膜下移植ESC,没有发现与移植组织相关的不良增殖、排斥等安全性问题的证据,说明ESC在眼部的排斥率很低且安全性很好。2诱导性多功能干细胞年,TAKAHASHI等研究用反转录病*载体在小鼠成纤维细胞中表达Oct-4、Sox2、Klf4和c-Myc4个转录因子,成功获得具有ESC特性的具有多分化潜能的干细胞,并将其命名为iPSCs。由于iPSCs可以源自患者自身的体细胞,取材侵入性相对小,自源性的免疫排斥轻微。WANG等研究含有bFGF和ActivinA的视网膜分化培养基可以将视网膜源性的iPSCs分化成为RGC和视网膜色素上皮细胞。将大鼠的角膜缘细胞放入含有MAPK抑制剂和GSK3β抑制剂的ESC培养基中培养,出现ESC样的菌落,然后对其用Noggin和DKK1进行神经诱导,经神经扩增培养基的培养形成视网膜前体细胞,最后将培养成功的视网膜前体细胞注入高眼压模型鼠玻璃体内,这些细胞可以整合到宿主视网膜神经节细胞层并表达RGC特异性标记。CHEN等用Dkk1、Noggin、DAPT诱导尾尖成纤维细胞使其成为iPSCs,促使Math5过度表达,成功诱导出类似RGC样的细胞,RGC样的细胞能够存活。诱导多功能细胞源性RGC可以整合到宿主视网膜的外核层中。iPSCs来源丰富且免疫排斥反应低,又没有ESC的伦理学争议,很适合用于干细胞的研究和治疗。3视网膜干细胞视网膜干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞,在适宜的条件下可以增殖、分化为所有视网膜细胞和神经胶质细胞,主要包括Müller神经胶质细胞、少突前体细胞、OECs等。4MSCMSC来源于结缔组织,可以分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等。在神经变性疾病中,MSC分泌多种神经营养因子,直接促进神经细胞生存、生长并作用于神经组织的微环境。MSCs通过旁分泌为受损神经元的治疗带来了希望。下面就研究热门的骨髓间充质干细胞和脐带血间充质干细胞进行阐述。4.1骨髓间充质干细胞从大鼠股骨骨髓分离的MSC,将其注射到玻璃体内,骨髓间充质干细胞可以整合到视网膜,最少存活5周,明显降低眼压,并对RGC有保护作用。ZHANG等用DAPI标记的骨髓间充质干细胞注射到光损害的SD大鼠的视网膜下,能明显降低外核层细胞的凋亡,并可以促进FGF和BDNF的表达。JIANG等将骨髓间充质干细胞移植到青光眼的动物模型中,可以减少GFAP和基质金属蛋白酶-2(matrixmetalloproteinas-es-2,MMP-2)的表达并减少RGC的凋亡,MSC主要通过调节眼内微环境在神经保护中起作用。4.2脐带血间充质干细胞胎儿出生后保留在脐带中的血,可能当废物丢弃。脐带血(umbilicalcordblood,UCB)被认为是最合适用于干细胞移植的来源,因为它不含伦理学争议,并且容易通过非侵入性方法分离。UCB产生大量的MSC并具有低免疫抑制性,可用于同种异体环境的移植。在视神经损伤动物模型中,移植UCB单核细胞和绒毛膜来源的MSC能提高GAP-43、HIF-1α的表达,延长大鼠轴突的存活时间。UCB具有可分化为神经谱系的能力,包括神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。脐带血源性间充质干细胞(umbilicalcordblood-mesenchymalstemcells,UCB-MSCs)通过血管生成素-1降低炎症细胞因子的表达。这些研究都表明UCB-MSCs适合RGC的替代治疗。5小梁网干细胞的研究小梁网是位于角膜内皮后边缘的Schwalbe线与巩膜突之间一种类似过滤器的结构。小梁网主要功能是将前房的房水排出和维持正常的眼压。小梁网细胞主动吞噬细胞碎片保持引流通道通畅,在青光眼的发病机制中存在小梁网细胞吞噬能力的降低。这可由多种因素导致,如氧化应激、机械压力、年龄因素等都会导致小梁网功能障碍。小梁网功能障碍后无法再生,导致房水流出受阻,眼压升高。小梁网干细胞(trabecularmeshworkstemcell,TMSC)能够分化成具有吞噬功能的小梁网细胞,并表达小梁网特异性标记物AQP1、CHI3L1和TIMP3。DU等从角膜捐献者的眼球中将小梁网剥离、培养,作为TMSC的来源,然后用荧光染料DiO标记,注射到正常小鼠的前房,发现注射的TMSC主要定位在小梁网中,并开始表达小梁网细胞标记物CHI3L1。在注射后的小梁网组织中检测到少量凋亡并且在实验期间眼压没有升高。TMSC来源丰富,如脂肪干细胞、MSC、iPSCs等。MSC对RGC的保护是通过对小梁网的保护发将MSC注射到大鼠高眼压模型的前房,可以降低眼压,减少RGC的丢失,挥作用。这些研究都表明TMSC可以定位到小梁网,并在体内分化成小梁网细胞,TMSC移植到前房不引起明显的炎症反应。综上所述,干细胞治疗青光眼具有很好的研究前景,可以给患者和社会减轻压力和经济负担。干细胞的种类繁多,每种干细胞都有优点和缺点。TMSC移植可以解决开角型青光眼患者小梁网细胞功能障碍问题,需要进一步研究来确定用于小梁网干细胞移植的最合适细胞类型。ESC具有同源性好和免疫排斥低的优点,但取材需要破坏胚胎,备受伦理学争议。iPSCs与ESC的同源性好和免疫排斥低,没有伦理学争议,但诱导过程复杂,费用昂贵。干细胞的分化效率很低,最新的技术也只能达到30%。干细胞如何有效替代受损细胞,并与宿主整合,将是干细胞治疗的关键。干细胞治疗的目的还不明确,干细胞移植可以改善微环境,如果干细胞不直接参与修复,就不需要干细胞具有高效的定向分化能力。ESC和iPSCs具有致瘤性。随着生物医学、分子生物学的发展,以上问题将会解决,干细胞治疗将会给全球青光眼患者带来希望。参考文献:[1]张青林,张旭.干细胞治疗青光眼的研究进展[J].眼科新进展,,37(09):-.[2]YiqinDu,HongminYun,EnzhiYang,JoelS.Schuman.StemCellsfromTrabecularMeshworkHometoTMTissueInVivo[J].InvestigativeOphthalmologyVisualScience,,54(2).[3]HyeJin,YunBae,MiyeonKim,Soon-JaeKwon,HongJeon,SooChoi,SeongKim,YoonYang,WonilOh,JongChang.ComparativeAnalysisofHumanMesenchymalStemCellsfromBoneMarrow,AdiposeTissue,andUmbilicalCordBloodasSourcesofCellTherapy[J].IJMS,,14(9).

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