干细胞在眼科领域的研究及应用前景
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眼科医学研究进展与前沿技术自人类进入现代文明以来,医学领域取得了巨大的进步。
尤其是眼科医学,随着科技的发展和创新的不断涌现,研究者们在眼科医学领域取得了令人瞩目的成果。
本文将介绍眼科医学研究的一些进展以及前沿技术的应用。
1. 青光眼的研究进展青光眼是一种常见的眼病,也是造成失明的重要原因之一。
近年来,研究者们通过对青光眼的深入研究,发现了一些新的治疗方法。
例如,利用生物技术和基因工程制备的青光眼药物,可以有效地控制眼内压,防止视神经损伤。
此外,基于分子生物学和细胞生物学的研究,科学家们发现了一些青光眼的遗传基因,为诊断和治疗提供了新的思路。
2. 视网膜疾病的研究进展视网膜是人眼中最重要的组织之一,患上视网膜疾病会导致视力丧失。
近年来,研究者们在视网膜疾病的治疗上取得了重要的突破。
例如,干细胞疗法在视网膜疾病的治疗中显示出了巨大的潜力,通过将患者自身的干细胞移植到受损的视网膜区域,可以促进视网膜细胞的再生和修复。
此外,基因编辑技术的出现也为视网膜疾病的治疗带来了新的希望。
3. 白内障手术的前沿技术白内障是老年人常见的眼病之一,现代医学已经发展出了多种高效的治疗方法,其中以白内障手术最为常用。
近年来,白内障手术领域也涌现出一些前沿技术,例如激光白内障手术和微创白内障手术等。
激光白内障手术能够更加精确地清除受损的晶状体,同时减少手术过程中的出血和创伤。
而微创白内障手术则通过微小切口进行手术,术后恢复快并且减少术后并发症的风险。
4. 角膜移植技术的创新角膜疾病是世界各地确诊的一种眼病,会导致视力丧失。
角膜移植是一种常见的治疗方法,但传统的角膜移植手术存在供体不足以及排斥反应风险等问题。
然而,近年来科技的进步使得角膜移植的技术得到了革新。
例如,通过组织工程学技术培养自体角膜组织,可以避免供体不足的问题。
此外,利用干细胞技术重建角膜也成为一种有前景的治疗方法。
5.眼科机器人技术随着机器人技术的迅猛发展,眼科医学领域也开始应用机器人技术来进行手术。
《无滋养层无血清体系下人胚胎干细胞定向诱导分化视网膜色素上皮细胞》一、引言人胚胎干细胞(hESC)的研究为医学界提供了无限的潜力和可能性,尤其是其在定向诱导分化为特定细胞类型方面的应用。
视网膜色素上皮细胞(RPE)作为构成视网膜的重要组成部分,其再生和修复在眼科疾病的治疗中具有重要意义。
本文将重点探讨无滋养层无血清体系下人胚胎干细胞的定向诱导分化为视网膜色素上皮细胞的研究进展和实验结果。
二、研究背景与目的随着干细胞技术的不断发展,人们逐渐认识到其在眼科疾病治疗中的巨大潜力。
视网膜色素上皮细胞是构成视网膜的重要部分,其损伤或退化可导致多种眼科疾病,如年龄相关性黄斑变性等。
因此,寻找一种有效的方法来诱导人胚胎干细胞定向分化为视网膜色素上皮细胞具有重要的医学价值。
然而,传统的诱导方法往往需要滋养层和血清等外部因素支持,这无疑增加了实验的复杂性和成本。
因此,本研究旨在探索无滋养层无血清体系下人胚胎干细胞的定向诱导分化为视网膜色素上皮细胞的方法和机制。
三、材料与方法本研究采用人胚胎干细胞作为实验材料,通过使用特定的诱导剂和优化后的培养条件,实现无滋养层无血清体系下的定向诱导分化。
通过显微镜观察、免疫荧光染色、PCR等技术手段,对诱导分化过程中细胞的形态、生长情况以及分化程度进行评估。
四、实验结果1. 细胞形态观察:在无滋养层无血清的条件下,人胚胎干细胞在经过一定时间的诱导后,逐渐呈现出视网膜色素上皮细胞的形态特征。
2. 免疫荧光染色:通过免疫荧光染色技术,我们发现诱导后的细胞表达视网膜色素上皮细胞的特异性标志物,如RPE65等。
3. PCR检测:通过PCR技术对诱导前后细胞的基因表达进行检测,发现诱导后的细胞中视网膜色素上皮细胞相关基因的表达明显上调。
4. 实验重复性与可靠性:为确保实验结果的可靠性和可重复性,我们进行了多次重复实验,并使用不同的技术手段进行验证,均得到了相似的结果。
五、讨论本研究成功实现了无滋养层无血清体系下人胚胎干细胞的定向诱导分化为视网膜色素上皮细胞,这为眼科疾病的治疗提供了新的可能。
眼科医学奇迹案例介绍随着医学技术的进步和科学研究的不断深入,眼科医学领域也涌现出许多令人惊叹的奇迹案例。
本文将探讨一些令人瞩目的眼科医学奇迹案例,展示现代医学在眼部疾病治疗上取得的重大突破。
视网膜再生案例1:视网膜干细胞治疗1.北京某医院的研究团队成功利用干细胞治疗了一名患有视网膜病变的患者。
2.患者的视网膜受损严重,已经丧失了视力。
3.医生从患者的体内提取干细胞,经过培养和分化后,再植入患者的眼部。
4.经过一段时间的治疗,患者的视网膜开始再生,并且逐渐恢复了视力。
案例2:基因治疗促进视网膜再生1.美国一家眼科研究机构开展了一项基因治疗研究,旨在促进视网膜再生。
2.研究团队通过基因编辑技术,将特定基因导入患者的视网膜细胞中。
3.这些基因能够刺激细胞增殖和再生,从而帮助受损的视网膜恢复功能。
4.临床试验结果显示,接受基因治疗的患者中有80%的人视力得到了明显改善。
白内障手术案例3:激光白内障手术1.激光白内障手术是一种非常先进的治疗白内障的方法。
2.通过激光技术,医生可以迅速而准确地去除患者眼中的混浊晶状体。
3.这种手术过程不需要切口,减少了手术风险和恢复时间。
4.激光白内障手术在世界范围内已经广泛应用,并且取得了显著的治疗效果。
案例4:人工晶体植入1.人工晶体植入是一种常见的治疗白内障的手术方法。
2.在手术中,医生会将患者眼中的混浊晶状体移除,并植入一个人工晶体。
3.这种人工晶体可以恢复患者的视力,并且具有良好的生物相容性。
4.植入人工晶体后,患者可以明显改善视力,并且享受到更好的生活质量。
角膜移植案例5:异体角膜移植1.异体角膜移植是一种常见的治疗角膜疾病的手术方法。
2.医生会从捐献者身上提取健康的角膜,并将其移植到患者眼部。
3.异体角膜移植可以帮助患者恢复视力,并且具有较高的成功率。
4.这种手术为许多患者带来了新的希望,使他们重新获得了清晰的视觉。
案例6:人工角膜移植1.人工角膜移植是一种用人工材料替代受损角膜的手术方法。
干细胞临床应用安全性评估报告随着生物医学技术的迅速发展,干细胞治疗已成为一种极具前景的医疗手段。
然而,干细胞临床应用的安全性是决定其广泛应用的关键因素。
本报告旨在针对干细胞临床应用的安全性进行评估,以期为干细胞治疗的未来发展提供参考。
我们对干细胞临床应用的安全性评估主要基于以下三个环节:临床试验数据:我们对已完成的干细胞相关临床试验进行了详细的分析,包括试验设计、患者招募、治疗过程及随访等。
安全性指标:我们结合多种安全性指标,包括不良事件发生率、严重程度及与治疗的潜在关系等,对干细胞治疗的安全性进行综合评估。
系统综述和元分析:我们对已发表的相关文献进行了系统综述和元分析,以更全面地了解干细胞治疗的安全性。
根据我们的评估,干细胞临床应用的安全性整体上较为可靠。
具体结果如下:大部分干细胞临床试验中,治疗过程中及治疗后出现的不良事件多为轻度至中度,严重不良事件较少见。
这些不良事件通常与治疗过程相关,如注射部位疼痛、红肿等,但多数在可接受范围内。
在某些特殊情况下,如重大疾病或传统治疗手段失败时,干细胞治疗可能产生较大的风险。
这需要在进行干细胞治疗时严格把控患者入选标准,确保患者安全。
通过系统综述和元分析,我们发现随着干细胞技术的发展,干细胞治疗的安全性也在逐步提高。
同时,严格的临床试验设计和操作规范也为干细胞治疗的安全性提供了有力保障。
根据我们的评估结果,为提高干细胞临床应用的安全性,我们建议采取以下措施:进一步规范干细胞临床试验的设计和操作流程,降低不良事件的发生率。
完善干细胞治疗的监管机制,确保所有临床试验数据得到及时、准确的公开和评估。
鼓励科研机构和企业进行更多的干细胞治疗安全性和有效性研究,提高干细胞治疗的整体水平。
针对特殊患者群体,如患有重大疾病或传统治疗手段失败的患者,需要特别其安全性和风险控制。
针对可能出现的严重不良事件,建立完善的应急处理机制,确保患者安全。
加强公众对干细胞治疗的了解和认识,消除对未知的恐惧,提高公众接受度。
眼科学发展史眼科学是研究眼睛结构、功能以及与之相关的疾病和病变的学科。
随着人类对视觉的重视和对眼部疾病的关注,眼科学得到了快速发展,并取得了许多重要的科学成果。
本文将从古代至今,概述眼科学的发展历程。
古代眼科学古代医学家对眼科学的研究可以追溯到阿育王时期。
在中国,古代医书《黄帝内经》中就有关于眼睛疾病的记载,并提供了一些治疗方法。
古埃及的医生也对眼科疾病进行了一定的研究和治疗。
然而,古代医学水平有限,对眼科疾病的认识和治疗方法都相对简单和粗糙。
近代眼科学的起步随着人类对科学的认识和技术的进步,眼科学得到了飞速的发展。
16世纪,几位伟大的科学家开始对眼睛进行更深入的研究。
荷兰科学家李文霍克首次使用显微镜观察到了眼睛的微观结构,为后来的眼科研究奠定了基础。
17世纪,英国科学家伊萨克·牛顿提出了光的三原色理论,从理论上解释了光如何进入眼睛并产生视觉。
这些发现为眼科学的进一步发展打下了基础。
眼部解剖和理论的进展18世纪,法国解剖学家奥克塔夫·德·梅斯门对眼部进行了详细的解剖研究,并揭示了眼睛各个部位的结构和功能。
他的研究为眼科学的发展提供了重要的基础知识。
19世纪,德国医生赫尔曼·冯·海因斯和奥地利医生海尔曼·哈尔斯曼分别提出了角膜曲率和眼轴长度对视力的影响,并开创了近视和远视的治疗方法。
这些理论的提出和治疗方法的改进使眼科医生能够更好地诊断和治疗眼部疾病。
现代眼科学的发展20世纪,眼科学得到了前所未有的发展。
眼科技术的革新使眼科医生能够更准确地诊断和治疗眼部疾病。
20世纪50年代,激光技术的出现为角膜屈光手术提供了新的选择,极大地改善了近视、远视和散光患者的视力。
20世纪70年代,眼科医生发现视网膜激光光凝治疗可以有效治疗一些视网膜疾病,如糖尿病视网膜病变和视网膜血管阻塞。
20世纪末至21世纪初,基因治疗和干细胞研究在眼科学领域取得了重大突破,为治疗一些难治性眼疾提供了新的希望。
青光眼治疗新突破及药物开发前景青光眼是一种严重的眼科疾病,长期患病会导致视力损害甚至失明。
然而,随着科学技术的不断发展,青光眼的治疗也取得了一系列新的突破,同时针对该病的药物开发也有着广阔的前景。
在过去的几十年里,青光眼的治疗主要集中在降低眼压和控制病情的基础上。
传统的治疗方法包括药物疗法、手术治疗和激光治疗。
然而,这些方法在某些情况下存在一定的限制,因此研究人员一直致力于寻找更有效的治疗方法。
近年来,青光眼的治疗中出现了几个新的突破性进展。
首先,基因治疗已成为一个备受关注的领域。
青光眼患者的眼角膜内皮细胞可以通过基因治疗来增强其排液功能,从而有效控制眼压的升高。
研究人员已经成功地使用基因治疗恢复了小鼠中眼角膜内皮细胞的排液功能,并使其眼压恢复正常。
此外,干细胞治疗也被认为是一种有前景的新方法。
干细胞可以分化为各种类型的细胞,因此可以被用于修复或替代损坏的眼部组织。
一项研究表明,通过使用干细胞修复患者的视网膜和视神经,可以有效改善他们的视力。
尽管目前的研究仍处于实验室阶段,但干细胞治疗在青光眼治疗中有着巨大的潜力。
除了上述的新治疗方法,青光眼药物研发也是一个受关注的领域。
传统的药物治疗主要依赖于降低眼压以减缓病情的发展。
然而,这些药物可能存在一些副作用,而且并不适用于所有患者。
因此,研究人员正在寻找新的药物来更好地治疗青光眼。
近年来,通过影响青光眼的各种病理过程的新药物相继被发现和研发。
其中,一种叫做Rho激酶抑制剂的药物已经取得了一定的成功。
这种药物可以通过作用于眼部细胞的结构蛋白来改善排液功能,从而降低眼压。
研究结果表明,Rho激酶抑制剂可以显著降低眼压,且副作用较小。
此外,新型β受体阻滞剂也是一个潜在的治疗选择。
这些药物通过减少眼球内液体的产生来降低眼压。
研究结果表明,新型β受体阻滞剂与传统药物相比具有更高的疗效,并且减少了不良反应的发生。
尽管青光眼治疗领域取得了一些突破,但仍然面临一些挑战。
角膜基质层干细胞再生技术角膜基质层干细胞再生技术是一种创新的医疗技术,它能够帮助患有角膜疾病的人重新恢复视力。
角膜是人眼中的透明组织,负责将光线聚焦到视网膜上,从而产生清晰的图像。
然而,一些疾病或损伤可能会导致角膜变得混浊,进而影响视力。
角膜移植是目前最常用的治疗方法之一,但由于供体角膜有限且排斥反应的可能性,这种方法存在一定的局限性。
角膜基质层干细胞再生技术的出现为角膜疾病的治疗带来了新的希望。
该技术利用患者自身体内的角膜基质层干细胞进行治疗,避免了供体角膜的需求,减少了排斥反应的风险。
这些干细胞具有自我更新和分化为多种细胞类型的能力,可以在适当的条件下重新生长和修复受损的角膜组织。
角膜基质层干细胞再生技术的具体步骤包括干细胞的提取、体外培养和移植。
首先,医生会从患者的眼部组织中提取角膜基质层干细胞,并将其置于培养基中进行增殖和扩增。
经过一段时间的培养,足够数量的干细胞可以用于移植。
在移植过程中,医生会将这些干细胞注入到患者的受损角膜区域,促进角膜组织的再生和修复。
角膜基质层干细胞再生技术具有许多优点。
首先,它可以避免供体角膜的需求,减少了等待供体的时间和手术风险。
其次,由于使用的是患者自身的干细胞,大大降低了免疫排斥的风险。
此外,该技术还可以减少角膜移植后的并发症,例如角膜排斥反应和感染。
然而,角膜基质层干细胞再生技术仍然存在一些挑战和限制。
首先,干细胞的提取和培养过程需要高度专业的技术和设备,增加了治疗的成本和复杂性。
其次,患者的年龄、健康状况和眼部状况等因素可能会影响干细胞的质量和治疗效果。
此外,长期的观察和研究还需要进行,以评估该技术的长期安全性和疗效。
尽管存在一些挑战,角膜基质层干细胞再生技术作为一种前沿的治疗方法,仍然具有巨大的潜力。
随着科学技术的进步和医学实践的不断发展,相信这项技术将进一步完善和应用于临床实践中,为患者带来更好的治疗效果和生活质量。
角膜基质层干细胞再生技术作为一种创新的角膜疾病治疗方法,为患者提供了新的治疗选择。
常见眼部疾病干细胞治疗进展
李睿;崔红平
【期刊名称】《眼科新进展》
【年(卷),期】2011(31)7
【摘要】干细胞移植技术作为一种新的疾病治疗手段,近年来受到越来越多关注.在眼科领域,干细胞移植技术同样得到了一定的研究和应用.在治疗眼部疾病,尤其是治疗与血管和神经退化相关的疾病方面,干细胞移植治疗技术发挥着积极的作用.本文对常见眼部疾病干细胞移植治疗的研究进展作一综述.
【总页数】4页(P688-691)
【作者】李睿;崔红平
【作者单位】200120上海市,同济大学附属东方医院眼科;200120上海市,同济大学附属东方医院眼科
【正文语种】中文
【中图分类】R77
【相关文献】
1.干细胞能否治疗眼部疾病? [J], 李医生
2.眼部疾病的基因治疗进展 [J], 吕菊玲
3.眼部疾病的基因治疗进展 [J], 吕菊玲;邢怡桥;沈吟;
4.间充质干细胞外泌体对眼部疾病的治疗作用 [J], 王亚鹏;李江伟;彭俊;周亚莎;龙达;彭清华
5.间充质干细胞外泌体在眼部疾病中的研究进展 [J], 付长秀;孙建伟;张芸;吴文哲;郑永钦;贺军栋
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骨髓间充质干细胞在视网膜疾病研究中的应用作者:徐巍郭健徐国兴来源:《海峡科学》2010年第05期[摘要] 视网膜疾病是眼科疾病研究中的难点,也是致盲的重要原因。
多种原因引起的视网膜疾病的共同结果是光感受器细胞或神经节细胞的变性坏死。
当前对坏死的视神经细胞缺乏有效治疗措施。
因此,利用干细胞,尤其是具有多向分化潜能的骨髓间充质干细胞(Marrow Mesenchymal Stem Cells, MSCs),诱导分化成为视网膜细胞;恢复和重建视网膜的结构和功能有望成为视网膜疾病治疗的新途径。
[关键词] 骨髓间充质干细胞可塑性视网膜视网膜是由视网膜色素上皮层和神经感觉层组成的对光敏感且精细的膜样结构,是视觉形成的基础。
任何原因引起的视网膜血管,神经感觉组织和色素上皮的病变均可导致视力损伤,甚至致盲。
各种原因引起的视网膜疾病的最终结果都是视网膜神经细胞的坏死或凋亡,造成不可逆的损伤,如:视网膜色素变性(retinitis pigmentosa, RP)、年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration, AMD)等。
虽然目前有多种治疗方法,但疗效均欠佳。
随着干细胞研究的深入,利用干细胞,尤其是MSCs,诱导分化为视网膜各种细胞,恢复视网膜的结构和功能可能有望成为新的治疗途径。
干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞具有分化的全能性,可分化成为各种类型的细胞[1]。
利用胚胎干细胞移植入受损部位可使组织再生恢复功能。
已有报道指出胚胎干细胞可以向视网膜前体细胞诱导分化[2]。
胚胎干细胞对于视网膜变性疾病的治疗有很大潜力,但是由于胚胎干细胞的研究在伦理方面存在很大争议。
此外,胚胎干细胞的MHC-Ⅰ类分子随细胞分化而不断增加,使其排斥反应成为限制其应用的一个重要问题。
成体干细胞是存在于个体组织中的具有多向或单向分化的潜能,广泛存在于骨髓、肝脏、心肌、脑、及视网膜等组织中。
在特定情况下,如组织损伤等,可增殖分化修复受损的组织。
干细胞来源的RPE细胞移植治疗视网膜退行性疾病的研究进展曹天玥;江双红;晏晨;艾明【摘要】在视网膜退行性疾病中,年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,ARMD)和Stargardt黄斑营养不良(SMD)分别是威胁老年人和青少年人群视力最常见的疾病.目前仍缺乏可改善干性ARMD和Stargardt黄斑营养不良患者视力的确切疗法.近年来,干细胞(stem cells)技术不断发展,干细胞来源的RPE细胞移植疗法成为视网膜退行性疾病治疗的热点及新方向,本文将对该研究领域的最新研究进展作一综述.%·Age - related macular degeneration ( ARMD ) and Stargardt's macular dystrophy ( SMD ) are two kinds of degenerative retinal diseases that respectively lead to irreversible vision loss of the elderly and juvenile population. However, the severe visual impairment in dry ARMD and SMD remains untreatable. In recent years, with the advancement of stem cell technology, stem cell-derived RPE cell transplantation therapy of retinal degeneration has become new research hotspot and direction. This article reviewed the progress of stem cell based approaches for treating retinal degenerative diseases and discussed the prospect and challenges in this field.【期刊名称】《国际眼科杂志》【年(卷),期】2017(017)012【总页数】3页(P2260-2262)【关键词】视网膜退行性疾病;年龄相关性黄斑变性;干细胞疗法;视网膜色素上皮【作者】曹天玥;江双红;晏晨;艾明【作者单位】430060 中国湖北省武汉市,武汉大学人民医院眼科;430060 中国湖北省武汉市,武汉大学人民医院眼科;430060 中国湖北省武汉市,武汉大学人民医院眼科;430060 中国湖北省武汉市,武汉大学人民医院眼科【正文语种】中文在视网膜退行性疾病中,年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,ARMD)和Stargardt 黄斑营养不良(SMD)分别是威胁老年人和青少年人群视力最常见的疾病。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 1 / 7 干细胞在眼科领域的研究及应用前景
干细胞在眼科领域的研究及应用前景 一、干细胞的基本概念及研究前景 干细胞(stem cells)是指具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的一类未分化细胞,主要分为两大类: 一类是胚胎组织来源,可以分化为三个胚层的各种细胞,如胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs);另一类是源于成体组织,能够产生所在特定组织的各种细胞,称为成体干细胞,如骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal stem cells,BMSCs)、神经干细胞(neural stem cells,NSCs)、视网膜干细胞以及角膜缘干细胞(Limbal stem cells)等。 自从 1998 年 12 月美国科学家在《Science》杂志上报道他们成功地在体外培养和增殖了人体胚胎干细胞以来,有关干细胞的研究得到广泛开展和迅速发展。 而干细胞与组织工程学的结合标志着一场深远的医学革命,即再生医学时代的到来。 科学家认为,干细胞及其衍生物组织器官的临床应用,是人类在 21世纪的最大科技成果之一,必将产生一种全新的治疗技术,是对传统医疗手段和医疗观念的一场革命。 2004 年 4 月《Science》杂志陆续报道了日本学者在世界上第一次完成了哺乳动物的单雌生殖(fatherless),将两个不同卵细胞的遗传物质进行组合培育出健康的小鼠;韩国学者则利用体细胞核转移,(SCNT)技术完成了人胚胎干细胞建系;干细胞相关研究在我国也处于快速发展阶段,已经取得了一些国际水平的研究成果。 干细胞已经广泛应用于细胞治疗,组织构建,发育生物学研究,疾病自然动物模型的制作等方面,为临床上难治性眼病的治疗提供了一条希望之路。 二、干细胞在眼科中的应用 目前,眼科学发展存在几个核心问题: 眼发育生物学;眼表损伤的修复与重建;遗传性眼病致病基因的筛选和功能研究;自然眼病动物模型的构建;视功能损害的保护和再生等。 迅速发展的干细胞与再生医学研究,则可能从根本上解决上述问题。 干细胞已经在下述眼科领域中取得长足进展。 1. 利用干细胞进行眼表重建及生物角膜构建 利用干细胞移植治疗临床上角膜缘干细胞缺陷症,恢复了眼表的完整性和透明性。 利用组织工程学原理构建生物角膜是解决角膜移植供体来源匮乏的有 效途径。 我们的研究表明胚胎干细胞、骨髓间充质干细胞和皮肤干细胞可以诱导成角膜缘干细胞(表现干细胞增殖分化特征,且 AE5、P63 阳性)以作为构建的种子细胞,同时通过比较四种载体材料-聚乳酸与聚羟基乙酸的共聚物(PLGA)、羊膜、板层角膜切削刀(MLK)加工的异种角膜基质、对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的构建效果,表明 PET 膜---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 3 / 7 可以作为体外构建复层角膜上皮较为理想的支架,而经过 MLK 切削的异种角膜基质具有厚度可控,表面光滑、透明,强度适中,免疫原性低,利于神经再生等优点更适合体内板层生物角膜的组装。 新近发展的 Minucell 灌注培养系统与传统的细胞培养池和转瓶培养系统相比,构建条件更加稳定,上皮细胞复层形成更好,上皮层与载体材料之间结合更紧密,并且操作简单,有利于生物角膜的产业化构建。 2. 视神经的保护和再生研究 干细胞在青光眼等视网膜视神经变性性疾病中的应用研究主要包括: 1.建立了微创性视网膜下腔移植和绿色荧光蛋白(GFP)标记干细胞技术。 可以对眼内移植干细胞的分化和迁移进行追踪和监测;2.实现了诱导 ESCs 向视网膜谱系定向分化,并在体外获得中间阶段的干细胞(即视网膜样干细胞)的实验技术。 用体外培养视网膜细胞、雪旺氏细胞、Mller 细胞结合视黄酸(RA)对ESCs 或体外胚胎体 EB 进行诱导,通过 NSCs 无血清培养基筛选、富集,可以得到表达 Pax6、Nestin、S100、GFAP、GAP43、Synaptophysin、Thy1.1 和MAP2 等抗原的神经干细胞和视网膜样细胞;3.实现了由成体干细胞直接向神经干细胞和视网膜细胞分化的诱导体系。 骨髓间充质干细胞可以在雪旺氏细胞、新生乳鼠的视网膜细胞及神经营养因子 NGF/BDNF 诱导下,分化的细胞表达视网膜细胞的标志蛋白;带 GFP 标记的海马神经前体细胞在移植入视网膜短暂缺血再灌注的大鼠视网膜下腔后,能够向损伤部分迁移、修复受损细胞,细胞表达视网膜视神经的标记,其轴突向视神经方向延伸,初步显示出整合的潜能,为进一步探索视网膜视神经再生提供了新的有价值、有前途的研究方向。 3 .应用干细胞技术进行基因打靶,构建自然眼病动物模型 尽管自然界中存在着原发性眼病动物例如兔、狗,但其发生率低,死亡率高,来源非常有限。 因此目前广泛应用于眼科临床基础研究的眼病动物模型均为试验性、继发性动物模型,需要强调的是这种动物模型不属于原发性疾病的 自然模型,不能解释原发性眼病发生的始动原因,也无法完全模拟其发生的自然病程,造成结果的偏差。 1984 年,Bradley 通过显微注射成功将 ES 细胞引入小鼠囊胚,并证实 ES细胞可分化为成体的各种组织并整合进入生殖系,代表着 ES 细胞技术发展过程中的重要里程碑。 随后,在此基础上发展起来的基因打靶技术使得在生物整体水平上定向改变和修饰哺乳动物的染色体变为可能,成为后基因组时代功能基因组学研究的重要平台技术;更值得注意的是,由于许多人类遗传病都是由单个基因的突变引起的,因此应用基因打靶技术在小鼠或其它哺乳类动物基因组中引入精细突变,就可以研制出精确模仿人类疾病的自然动物模型。 ---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 5 / 7 在眼科学界,已发现许多眼病相关基因突变,但多数基因与疾病之间的直接因果关联尚未得到证实,需在动物水平对这些相关基因突变的功能进行研究,进而模拟疾病的自然发生过程。 2019 年,我国学者将先天性白内障的致病基因定位于 16号染色体上的 HSF-4基因,首次将热休克蛋白与白内障的发生联系起来,相关研究结果发表在《Nature Genetics》上,这是中国眼科界发表在国际医学领域最高 IF 分值杂志上的第一篇论文,是标志性成果,具有里程碑意义,但是其候选致病基因 HSF-4 的功能及其与白内障之间的关系有待于进一步研究。 1999 年国内首先报道了一个五代人的完整开角型青光眼家系(GZ.1 家系),该家系共 5 代人,58 名成员,其中 21 名开角型青光眼患者,经过数年追踪,通过全基因组扫描、连锁分析将候选基因定位于 1 号染色体的 GLC1A 位点;在此范围内利用基因筛查手段,证实家系全部 POAG 患者 TIGR/MYOC 基因第 370 密码子脯氨酸被亮氨酸所替代(Pro370Leu);进一步应用基因转染手段在体外培养的小梁细胞中观察发现 Pro370Leu 突变型 TIGR/MYOC 蛋白在小梁细胞内以难以分泌的积聚体形式存在,并产生一定细胞毒性,导致细胞骨架、细胞粘附、迁移功能异常。 从已有研究结果分析,Pro370Leu 突变对于GZ.1 家系青光眼的发生起到关键的作用。 但生理条件下 TIGR/MYOC 基因的生物功能如何?TIGR/MYOC 基因突变与开角型青光眼的发生是否存在必然联系?如何阐明突变 TIGR/MYOC 基因致 POAG 发生的确切机制?针对这些问题,国内课题组正在进行青光眼相关基因(TIGR/MYOC 基因)时空特异性基 因打靶研究,如进展顺利,不仅可以阐明基因突变在 POAG 发病中的作用,更有深远的意义是该模型的构建将弥补现存实验性青光眼动物模型的缺陷,为POAG 的研究提供其他手段所无法比拟的优质实验平台,推动 POAG 相关基因功能、发病机制以及有效的治疗措施等的研究进展。 此外,目前绝大多数模型是建立于啮齿类动物基础之上,其研究结果无法直接应用于人类或可能导致理解的偏差和误导。 1995 年,Thomson 等从恒河猴中分离了猴的胚胎干细胞,这些细胞可以在体外培养一年以上并维持未分化的状态,并保持分化成各胚层组织细胞的能力。 灵长类胚胎干细胞的成功分离与基因打靶技术相结合,使得构建灵长类动物自然模型成为可能,这将是模拟人类疾病自然进程最理想的动物模型。 三、干细胞研究中亟待正视与解决的关键问题 虽然干细胞的研究近几年得到迅速的发展,但仍有大量的问题要我们冷静、客观、审慎对待,其中包括: 1. 建立系统的技术平台,包括核心技术、设备、人才及研究经验的积累,以及在干细胞领域凝练核心问题的能力;2. 干细胞诱导、分化以及横向分化(Transdifferentiation)的调控机制问题。