干细胞在眼科的研究进展
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《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。
视网膜干细胞的研究进展
杨琨(综述);董方田(审校)
【期刊名称】《中华实验眼科杂志》
【年(卷),期】2011(029)009
【摘要】临床上常见的视网膜疾病,如年龄相关性黄斑变性(AMD)、糖尿病视网膜病变(DR)以及视网膜色素变性(RP)等,都是以光感受器细胞的进行性、不可逆性损伤为共同特征,最终导致失明。
干细胞治疗被认为是治疗视网膜疾病最具前景的方法之一。
以往的研究表明,在低等脊椎动物中,如两栖类和鱼类,其视网膜在损伤后可以由视网膜干细胞(RSCs)进行自我修复。
最近的研究还发现,在哺乳类动物眼中也存在着RSCs,而且在某些外在因素的刺激下可以重新分化成视网膜神经细胞。
就RSCs的来源及影响其增生分化的相关因素进行综述。
【总页数】5页(P852-856)
【作者】杨琨(综述);董方田(审校)
【作者单位】中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院眼科,北京100730【正文语种】中文
【中图分类】R774
【相关文献】
1.骨髓间充质干细胞治疗视网膜新生血管性疾病的研究进展 [J], 程伟靖;徐国兴
2.多能干细胞分化来源视网膜色素上皮细胞移植治疗视网膜变性研究进展 [J], 邓雯丽;向萍;金子兵
3.视网膜Müller细胞重编程为内源性神经干细胞研究进展及存在的问题 [J], 阴正勤;
4.视网膜Müller细胞重编程为内源性神经干细胞研究进展及存在的问题 [J], 阴正勤
5.间充质干细胞治疗视网膜疾病作用机制的研究进展 [J], 连晓倩;徐国兴
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间充质干细胞治疗早期糖尿病视网膜病变研究进展
陈莉;陈松
【期刊名称】《中华实验眼科杂志》
【年(卷),期】2016(034)007
【摘要】糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病的主要并发症之一,其病变主要包括微血管病变和神经元功能的损害。
治疗早期DR的研究从未间断,包括药物、生物制剂等,其中间充质干细胞(MSCs)作为一种具有广阔应用前景的组织工程细胞得到越来越多的关注。
MSCs具有多向分化及免疫调节等能力,MSCs治疗DR可能有多种机制,通过MSCs体外培养和动物体内实验的研究发现,不同途径移植MSCs对DR进行早期干预后,其对DR的抗炎及神经保护等作用可改善DR视网膜功能,延缓DR的发展。
就研究进展作一综述。
【总页数】5页(P667-671)
【作者】陈莉;陈松
【作者单位】天津市眼科医院天津医科大学眼科临床学院天津市眼科学与视觉科学重点实验室天津市眼科研究所,300020
【正文语种】中文
【中图分类】R587.2
【相关文献】
1.骨髓间充质干细胞治疗早期股骨头坏死的研究进展 [J], 毕声荣;余方圆
2.间充质干细胞联合他汀类药物在糖尿病视网膜病变中的应用研究进展 [J], 武斌
3.间充质干细胞联合他汀类药物在糖尿病视网膜病变中的应用研究进展 [J], 武斌;陈松;
4.间充质干细胞治疗早期糖尿病视网膜病变研究进展 [J], 陈莉
5.依帕司他联合活血化瘀制剂治疗早期糖尿病视网膜病变疗效及对血清氧化应激和炎症因子的影响 [J], 欧阳茹;裴翔;黎宗保;张丽;刘慧
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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项新兴的医学技术,被广泛应用于角膜疾病的治疗。
角膜是眼睛中的透明结构,负责将光线传递到视网膜上,起着保护眼球和维持视力的重要作用。
然而,一些因素如外伤、炎症、感染或遗传因素等,都可能导致角膜损伤和疾病,进而影响视力。
传统的角膜疾病治疗方法包括药物治疗、角膜移植等,但这些方法存在一定的局限性和并发症风险。
角膜基质层干细胞再生技术通过利用角膜自身的干细胞,实现角膜组织的再生和修复。
角膜基质层干细胞是一种具有自我更新和分化能力的细胞,可以分化为角膜上皮细胞、角膜内皮细胞和角膜基质细胞等不同类型的细胞。
这些干细胞存在于角膜边缘区域的角膜基质层中,具有较高的再生和修复能力。
角膜基质层干细胞再生技术的具体操作步骤如下。
首先,通过角膜边缘切取角膜基质层组织,获得含有角膜基质层干细胞的组织样本。
然后,将组织样本进行细胞培养和扩增,使干细胞数量增加。
接下来,将扩增后的干细胞注入到受损的角膜区域,促进角膜组织的再生和修复。
最后,观察和评估治疗效果,进行必要的后续治疗。
角膜基质层干细胞再生技术的优势在于其具有低侵入性、自体供体和高再生能力等特点。
由于角膜基质层干细胞来源于患者自身,因此不存在免疫排斥的问题,减少了移植物排斥反应的发生。
同时,干细胞可以通过自我更新和分化,不断产生新的角膜细胞,实现组织的再生和修复。
这为患者提供了一种更加安全和有效的治疗选择。
角膜基质层干细胞再生技术在临床上已经取得了一定的突破和应用。
研究表明,该技术可以用于治疗多种角膜疾病,如干眼症、角膜溃疡、角膜瘢痕等。
临床实践中发现,通过角膜基质层干细胞再生技术治疗后,患者的视力和眼部症状均有明显改善,治疗效果持久稳定。
然而,角膜基质层干细胞再生技术仍面临着一些挑战和问题。
首先,该技术在干细胞的获取和扩增过程中存在一定的困难和风险,需要具备相应的实验室设备和专业技术人员。
其次,干细胞的分化和定向修复仍需要进一步研究和改进,以提高治疗效果和减少并发症的发生。
【高中生物】干细胞疗法“莫名其妙”地恢复了盲人女性的视力来自Baltimore地区的VannaBelton女士已经失明了5年多的时间,最近她接受了干细胞移植手术,即将她骨髓提取的干细胞移植到有眼的视网膜以及左眼的视觉神经中,目前已经恢复了部分视力。
“当我发现我能够看见门牌号的时候,就情不自禁地绕着邻居家一块一块地读过去”,她这样说道。
从2021年至今,她首次在不需要手杖协助的情况顺利出行。
Belton女士的顺利康复的确振奋人心,但手术原理与流程却十分复杂。
为她进行干细胞治疗的主刀大夫、眼科医师JeffreyN.Weiss找了很多捷径才得以为她以及其他277名患者进行手术,他因此甚至无法说明该手术之所以成功的原因。
“Weiss大夫所采取的与常规治疗的步骤并不相同”,MeredithCohn说到:“比如说,他并没有在实验室动物水平或者用计算机模拟的方法验证其治疗方案的正确性;更不用提临床试验了。
在正式的手术前,他也没有在小规模群体中验证该方案的安全性”。
一般来讲,从动物实验到临床试验的周期的很漫长的。
因此Weiss大夫选择在他的影响范围内尽可能的缩短这一周期。
他需要做的是向NIH注册其临床试验方案,而在此之前,任何相关的药物要想在人体上应用必须经过FDA的批准,因此想要从这里找到捷径几乎是毫无可能。
而其中的窍门在于,干细胞严格意义上来讲并不是一类“药物”,它是直接来源于患者身体的成分,在几乎不经过加工的前提下再次应用于患者本人。
因此Weiss大夫可以直接绕开FDA的审批流程来注册其临床治疗方案。
然而,不论如何,这一方案还需要经过严格的伦理评议。
因此,Weiss大夫并没有向患者收取应值20000美元的治疗费用,但同时也没有对治疗结果提供任何保证。
但是,根据Cohn的说法,Weiss大夫称他的患者中因为青光眼或者黄斑变性而失明的人群子啊经过手术治疗后获得了部分的视力。
相关结果发表在《journalNeuralRegenerationResearch》杂志上。
眼球移植手术的研究与前景展望眼球移植手术,作为一种重要的眼科手术,旨在恢复失明患者的视觉功能,改善其生活质量。
随着医学技术的进步和研究的深入,眼球移植手术逐渐成为可能。
本文将探讨眼球移植手术的研究进展和未来的前景。
首先,眼球移植手术的研究是一项复杂而细致的工作。
研究者需要解决许多技术和生理学问题,如眼球组织的供应和保护,脉络膜和视网膜的再生,以及患者对新的眼球组织的免疫反应等。
幸运的是,近年来的研究表明,一些关键问题已经有了突破性的进展。
近年来,干细胞技术的发展为眼球移植手术的成功提供了巨大的希望。
干细胞可以在体内分化为各种组织和器官,包括眼球组织。
科学家已经成功地在实验室中培养出具有光感受能力的视网膜细胞,这为眼球移植手术提供了可行性。
此外,干细胞技术还可以用于修复受损的角膜和晶状体组织,从而为失明患者提供更多的治疗选择。
除了干细胞技术,神经科学和生物材料学的进展也为眼球移植手术提供了新的突破。
研究人员已经成功地重建了神经通道和神经元连接,使移植的眼球能够与大脑进行有效的通信。
此外,一些新型的生物材料也被用于重建和修复受损的眼组织。
这些材料可以提供结构支持和生物活性物质,促进眼球组织的再生和恢复。
此外,眼球移植手术还面临着一些挑战。
首先,对供体眼球的选择和匹配至关重要。
供体眼球需要与受体的免疫系统相容,并且具备相似的尺寸和形状。
这需要建立完善的供体眼球库和匹配系统。
其次,术后的免疫抑制治疗也是一个重要的问题。
术后的免疫反应可能导致新的眼球组织被排斥或受损,因此需要合理的免疫抑制治疗,以平衡排斥反应和免疫功能的保护。
对于眼球移植手术的前景展望,尽管仍面临重重困难,研究者们对其成功充满信心。
一旦眼球移植手术得以成功应用于临床实践,它将为失明患者带来巨大的福音。
失明患者将能够重获视力,实现独立生活和工作。
此外,眼球移植手术还将推动眼科医疗技术的发展,促进眼疾的早期诊断和治疗。
眼球移植手术的研究和发展不仅需要医学界的努力,还需要社会各界的支持。
翼状胬肉切除+角膜缘干细胞移植术新进展体会【摘要】翼状胬肉是眼科常见病和多发病,它可以引起美容缺陷,眼部刺激症状,严重影响视功能。
翼状胬肉切除是治疗翼状胬肉的主要方法。
由于翼状胬肉术后复发率高达30-69%,且有角膜并发症。
近年来随着对眼表疾病的研究进展以及对角膜缘干细胞的深入研究并在眼表疾病中应用,为翼状裔肉的治疗,即降低复发率,减少并发症、提高角膜透明性、增进视力和美容开辟了一个崭新的发展前景。
本文具体综述了翼状胬肉切除+角膜缘干细胞移植术新进展。
【关键词】翼状胬肉;角膜缘干细胞;移植术【中图分类号】r473.77 【文献标识码】a 【文章编号】1004-7484(2012)06-0592-011 翼状胬肉的发病情况与病理分析翼状胬肉是受外界刺激而引起的睑裂部球结膜及其下的纤维血管组织呈三角形向角膜侵入,局部纤维血管组织增生的一种慢性炎症病变,呈三角形,可侵犯角膜,单眼或双眼受累[1]。
组织病理显示翼状胬肉的结膜上皮增厚或变薄,上皮下纤维血管组织增生和胶原纤维变性,角膜前弹力层由于血管的侵入而破坏。
2 翼状胬肉的发病机理分析翼状胬肉的发病机理,有多种学说,如免疫学说,角膜缘干细胞功能屏障学说,成纤维细胞移行学说等,细胞因子、p53基因突变,基质金属蛋白酶在翼状餐肉的表达增强,也参与其发病过程,另外人乳头瘤病毒,单纯疙疹病毒等的感染也起一定作用[2]。
3 翼状胬肉的治疗方法翼状胬肉是眼科常见的角结膜病,其主要的治疗方法是手术,但常规手术切除复发率高,统计为30%-70%,且复发后的翼状胬肉再行手术复发率更高,并可造成角膜干细胞损伤导致睑球粘连、角膜混浊、广泛疲痕等并发症。
为此需要采用多种方法结合治疗,其中翼状胬肉切除联合自体游离结膜瓣移植术操作相对较复杂,并有一定难度,且用于移植的结膜瓣特别要预防正反面颠倒,但手术效果较好,术后复发率相对较低。
翼状胬肉头部结膜下转移术操作较简单,但术后局部易形成皱褶,较肥厚,易复发,已很少采用[3]。
干细胞治疗糖尿病视网膜病变的研究进展
刘盈;邵毅;徐积兄
【期刊名称】《眼科新进展》
【年(卷),期】2013(033)012
【摘要】糖尿病视网膜病变是在高糖作用下经过一系列复杂的病理生理过程,最终导致视网膜微血管渗出、出血、病理性新生血管形成,已成为全球成人致盲四大主因之一.各种干细胞治疗糖尿病视网膜病变成为研究的热点.胚胎干细胞的分化不明确性和可能致瘤作用一直是未解决的关键问题.目前已经发现内皮祖细胞、间充质干细胞、造血干细胞等对视网膜微血管内皮细胞、周细胞有一定的修复作用并能抑制病理性新生血管形成,而多能成人干细胞、诱导多能成人干细胞等其他干细胞潜在的运用仍需进一步研究.总体上,干细胞治疗糖尿病视网膜病变的研究目前取得较好的进展,可能逐步运用到临床.
【总页数】5页(P1186-1190)
【作者】刘盈;邵毅;徐积兄
【作者单位】330006 江西省南昌市,南昌大学第一附属医院内分泌科;330006 江西省南昌市,南昌大学第一附属医院眼科;330006 江西省南昌市,南昌大学第一附属医院内分泌科
【正文语种】中文
【相关文献】
1.间充质干细胞联合他汀类药物在糖尿病视网膜病变中的应用研究进展 [J], 武斌
2.间充质干细胞联合他汀类药物在糖尿病视网膜病变中的应用研究进展 [J], 武斌;陈松;
3.间充质干细胞治疗早期糖尿病视网膜病变研究进展 [J], 陈莉;陈松;
4.间充质干细胞治疗早期糖尿病视网膜病变研究进展 [J], 陈莉
5.自体骨髓间充质干细胞移植治疗增生性糖尿病视网膜病变的安全性 [J], 梁庆玲;李世迎;段平;刘勇;阴正勤;;;;;
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眼科学研究论文H A I X I A K E X U E骨髓间充质干细胞向视网膜光感受器样细胞诱导分化探讨福建医科大学附属第一医院,福建省眼科研究所陈金国徐国兴白月徐巍郭健[摘要]目的:探讨体外培养的大鼠骨髓间充质干细胞(r at m es enchym al s t em cel l s,rM SC s)诱导分化成视网膜光感受器样细胞的能力。
方法:用贴壁筛选法分离、培养SD大鼠骨髓M SC细胞,经流式细胞仪鉴定后,利用光感受器细胞培养上清液诱导M SC细胞14d。
用免疫细胞化学染色和R t-PC R观察诱导后的细胞是否表达视紫红质(R hodops i n)、神经元特异性烯醇化酶(N S E),胶质纤维酸性蛋白(G FA P)。
结果:诱导细胞14d后即可见有神经元样细胞出现,实验组M SC的R hodopsi n表达率为35.1%±6.2%,而对照组中无R hodops i n阳性的细胞,实验组M SC的N S E表达率为33.6%±4.0%,对照组为10.6%±5.0%,实验组M SC的G FA P表达率为9.6%±1.5%,对照组为13.7%±3.0%。
R T-PC R鉴定结果分析示实验组M SC的G FA P、N S E、R hodops i n m R N A均有表达,而对照组的只表达G FA P和N SE,未见R hodops i n条带。
结论:体外培养的r M SC,经过视网膜光感受器细胞培养上清液导,可以分化为视网膜光感受器样细胞。
[关键词]骨髓间充质干细胞光感受器细胞诱导分化骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC),是一群具有多向分化潜能的均质性成体干细胞,它具有两项干细胞最显著的生物学特性:自我更新(self-renewa1)能力及多向分化潜能。
1968年,Friedenstein[1]等学者首先报告骨髓中存在一种细胞具有高度的自我更新能力和多向分化潜能,他们认为这种细胞可能是间充质细胞的前体。
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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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。
干细胞在眼科的研究进展 【摘要】 近年来,以干细胞为核心的组织工程学研究标志着再生医学时代的到来。干细胞在眼科领域的应用研究也取得了长足进展。胚胎干细胞和成体干细胞在受损眼表修复重建和各种视网膜疾病的治疗研究中都具备巨大的潜力。干细胞与组织工程的结合为解决目前眼科发展面临的问题提供了丰富的材料来源和崭新的探索思路。
【Abstract】 Recent years,the study of stem cell,as the central part of tissue engineer,indicate that the time of regeneration medicine is coming.Stem cells has been induced to the tretapy for ocular disorders.Stem cells has large potential in ocular surface recontribution and the therapy of retinal diseases.The combination of stem cell and tissue engineer provide abundant resources to study the problems in ophthalmology.
【Key words】 Embryomic stem cell;Marrow stromal stem cell;Limbal stem cell;Neural stem cell;Ophthalmology
1 胚胎干细胞在眼科中的应用 胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESCs)是来源于早期胚胎原始生殖细胞的一种多潜能细胞具有体外无限增殖和高度自我更新的能力,在一定条件下能向三个胚层组织和细胞分化。
1.1 ESCs用于视网膜修复的研究进展 2004年9月美国马萨诸塞州高级细胞技术公司[1]宣布,首次用人类胚胎干细胞成功培育出了视网膜细胞。试验证明[2]ESCs能够在体外诱导分化为为神经祖细胞,神经祖细胞具有在体外扩增并在视网膜的微环境中分化为光感受器细胞的潜能,这些小鼠ESCs来源的神祖细胞又被证实可以移植整合到变性的视网膜中。张良等[3]在试验中首次将ESCs与视网膜混合细胞共培养,并加入视黄酸,ESC在这两种诱导因素的作用下分化为具有单一形态的视网膜细胞,在共培养的第4周是原贴壁视网膜细胞上出现了明显的网状结构养细胞,具有较长的突起并且相连,GFAP、Cytokeratin和Rhodopsin均表达阳性。
1.2 ESCs用于角膜修复的研究进展 角膜缘外围区域的角膜缘干细胞来维持着人角膜的自我更新。Ahmad等[4]以Ⅳ型胶原蛋白铺板,用角膜缘成纤维细胞的基质将ESCs诱导分化为角膜和皮肤上皮样细胞。Homma等[5]将小鼠ESCs诱导分化为角膜上皮细胞,并移植到角膜损伤小鼠身上,24 h内角膜上皮再生,且没有形成畸胎瘤。龙崇德等[6]将培养的表达绿色荧光蛋白的胚胎干细胞代替角膜缘干细胞,以羊膜为载体移植到严重化学伤的眼表面,结果显示:这些胚胎干细胞生长分化成了角膜上皮样细胞。ESCs联合羊膜移植后,能抑制角膜新生血管,减轻角 膜基质炎性反应,减少角膜溃疡穿孔。 1.3 ESCs用于结膜修复的研究 黄丹平等[7]采用分层共培养的方法,用人结膜上皮细胞作诱导剂,在体外使小鼠ESC分化为结膜上皮养细胞,为治疗言表疾病及构建生物结膜提供种子细胞奠定基础,为结膜重建提供了新的途径。
2 成体干细胞在眼科中的应用 成体干细胞是指存在于不同组织中的未分化细胞,在一般情况下处于静止状态,它保持自我更新的能力和分化成该组织各种类型细胞的能力。成体干细胞有很多种类,包括骨髓间充值干细胞,角膜缘肝细胞,神经干细胞等。
2.1 骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchemal stem cells,MSCs) 骨髓MSCs在眼科的应用主要集中于治疗视网膜疾病上。王陆飞等[9]的实验表明移植于大鼠眼内的BMSCs在眼内微环境的作用下具有向视网膜样结构分化的潜能。Tomita M等[10]将PKH267标记的MSCs注射入机械性视网膜损伤大鼠的玻璃体腔内,2周后MSCs分化为视网膜神经细胞,并且大多集中于损伤区的外核层,表达胶质纤维酸性蛋白、钙结合蛋白、视紫红质和中间丝。Kicic A等[11]分离得到视网膜色素变性模型鼠的骨髓MSCs,在体外诱导分化成可表达感光细胞特异性标记物;随后将这些细胞标记并将其植入视网膜损伤大鼠视网膜下腔内,2周后标记过的细胞覆盖了视网膜约30%,形态上类似于感光细胞层,并可以表达感光细胞特异性标记物。Otani A等[12]将小鼠MSCs移植入视网膜退形性变模型的小鼠眼内,术后视网膜外核层及内核层的厚度增加,同时应用视网膜电图和视网膜微点阵分析进行检测,结果显示视网膜状况得到明显改善,抗凋亡基因表达显著上调。Li等[13]将小鼠骨髓MSCs注射入缺血/再灌注视网膜损伤小鼠的玻璃体腔内,移植2~4周后,发现有神经元和神经元特异的烯醇、神经微丝和多种神经营养因子的阳性表达,提示骨髓MSCs移植是视网膜和视神经疾病的有价值的神经保护工具。Heiduschka P等[15]将小鼠骨髓MSCs,经腺病毒载体移植入Wistar小鼠的视网膜下腔,成功将MSCs分化为视网膜色素上皮细胞。
2.2 角膜缘干细胞(limbal stem cells,LSCs) 角膜缘干细胞移植的手术方式中自体角膜缘干细胞移植术的成功率最高。1989年Kenyon等将单侧眼表疾病患者进行自体角膜缘干细胞移植,术后获得良好的临床效果。由于自体移植不存在免疫排斥,移植片的成活率很高,而对于健眼,部分干细胞的缺失并不影响正常的眼表功能,故自体角膜缘干细胞的移植已成为临床上较为可靠和日益成熟的治疗方法[16]。
2.3 神经干细胞(neural stem cells,NSCs) 李飞等[16]在将成年大鼠球后1处微挤压断后,在玻璃体内注入特殊标记的NSCs,发现玻璃体内注入NSCs可显著促进微挤压断后轴突的再生,并在玻璃体内分化为神经元,星胶质细胞和少突胶质细胞。
3 展望 干细胞的研究,干细胞与组织工程的结合为有效解决当前眼科疾病治疗中存在的问题提供了一种新的思路。干细胞的价值在于它不仅是一种治疗疾病的临床方案,更重要的是,它能够作为一项研究工具为基础研究提供巨大的细胞来源和强大的理论支持,为研究人类自身创造了条件。
参 考 文 献 [1] Lund RD,Wang S,KlimanskayaI,et al.Human embryonic stem cell-derived cells rescue visual function in dystrophic RCS rats.Cloning Stem Cells,2006,8(3): 89-199.
[2] Meyer JS,Katz ML,Maruniak JA,et al.Neural differentiation of mouseembryonic stem cells in vitro and after transplantation into eyes of mutant mice with rapid retinal degeneration.Brain Res,2004,1014(1-2):131-144.
[3] 张良,唐仕波,张淳,等,视黄酸联合视网膜细胞共培养对胚胎干细胞体外分化诱导作用.眼科研究,2004,22(6):565-568.
[4] Ahmad S,Stewart R,Sun Y,et al.Differentiation of human embryonic stem cells into corneal epithelial-like cells by in vitro replication of the corneal epithelial stem cell niche.Stem Cells,2007,25(5):1145-1155..
[5] Homma R,Yoshikawa H,Takeno M,et al.Induction of epithelial progenitors in vitro from mouse embryonic stem cells and application for reconstruction of damaged cornea in mice.Invest Ophthalmol Vis Sci,2004,45(12):4320-4326.
[6] 龙崇德,葛坚,高前应,等.胚胎干细胞联合羊膜移植治疗早期严重眼化学伤的实验研究.中山大学学报(医学科学版),2005,26(2):188-192.
[7] 黄丹平,葛坚,高前应,等.胚胎干细胞定向诱导为结膜上皮样细胞的实验研究.眼科学报,2003,19(2):117-121.
[8] 姜廷帅,等.大鼠间充质干细胞体外诱导分化为角膜上皮细胞.International Journal of Ophthalmology,2007,7(2):339-341.
[9] 王陆飞,石艳,苏冠方,等.骨髓间充质干细胞在大鼠眼内分化情况的研究.中国是原诊断学,2009,13(8):1007-1009.
[10] Tomita M,Adachi Y,Yamada H,et al.Bone Marrow-derived stem cells can differentiate into retinal cells in injured rat retina.Stem Cells,2002,20(4): 279-283.
[11] Kicic A,Shen WY,Wilson AS,et al.Differentiation of marrow stromal cells into photoreceptors in the rat eye.J Neurosci,2003,23(21): 7742-7749.