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视网膜脱离

鱼都能自我修复视网膜,你们人类呢?

文章来源:www.aiergx.com
日期:2017-03-21
作者:南宁爱尔眼科医院
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转自:《国际眼科时讯》

小小的斑马鱼体长只有3-4厘米,是人们鱼缸中最常见的小宠物之一,但就是这样一种不起眼的小鱼,却拥有一种人类无法企及的能力——视网膜的自我修复。它们因视网膜损伤失去视力后,经过几个星期的自我修复就能够恢复视力。

斑马鱼.jpg

有不服气的科学家于是向斑马鱼发起了挑战,他们在对斑马鱼的视网膜做了彻底研究之后,最近在Stem Cell Reports杂志上发表了最新的研究进展:已经捕捉到触发斑马鱼视网膜修复过程的信号!

薄层结构,Müller胶质细胞

视网膜是一种薄层结构,厚度不到0.5毫米,它包含三层神经细胞,这些细胞负责将光信号转换之后传递入脑。

此外,视网膜中还有一种特殊类型的干细胞,称为Müller胶质细胞,这种细胞跨越整个视网膜的三层神经细胞,为视网膜提供机械支持和电绝缘性质。在鱼类的视网膜中,每当视网膜开始修复的时候,Müller胶质细胞就首先开始去分化,然后增殖,然后再分化成损伤的神经细胞。

人类视网膜中当然也有Müller胶质细胞,当然,人类的Müller胶质细胞不会去分化然后再分化。

GABA

Vanderbilt大学的James Patton教授和他的学生Mahesh Rao就是不服气的科学家之二,前人的研究报道过GABA在小鼠大脑海马区控制着干细胞的活性,而几个月前一篇发表在Cell杂志上的文章再次提到GABA的重要性,这篇文章介绍了GABA在胰腺细胞的再生中发挥着重要作用。

失明的斑马鱼

斑马鱼很容易失明,如果它们在黑暗中生活几天,再接受明亮光线照射的时候,视网膜细胞就会严重受损而失明。但是在28天之后,它们就能够长出新的视网膜细胞而重获光明。

我修复受损的视网膜.jpg

这5张图像显示了斑马鱼如何在28天内自我修复受损的视网膜。绿色为视网膜神经细胞(视杆细胞),红色为再生的视网膜细胞,蓝色为其他细胞。随着视杆细胞的死亡,再生细胞逐渐增加并替换已失去的视杆细胞。(图片来源:Patton Lab / Vanderbilt)

据此,Rao同学设计了一系列实验,在将一种能维持高浓度GABA的药物注射到鱼眼中后,他便得到了无法重获光明的斑马鱼。而再次注射降低GABA浓度的酶之后,斑马鱼视网膜中的Müller胶质细胞又开始去分化、增殖、分化。而这,是视网膜再生的第一步。

希望

未来的研究方向清晰而且令人激动:他们只要证明GABA浓度的降低不仅会激活Müller胶质细胞,还会再进一步触发视网膜细胞的再生。如果这一猜想得到证实,以后就可以通过GABA抑制剂来刺激人类视网膜再生了。

参考资料:Fish eyes may hold key to regenerating human retinas;

原文:Neurotransmitter-Regulated Regeneration in the Zebrafish Retina. Stem Cell Reports.

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