胚胎干细胞在体外成功分化成光受体

日本科学家最近成功地在没有视网膜组织的体外条件下，利用干细胞产生视杆视锥光受体。该方法是通过逐步处理胚胎干细胞而实现的，包括用特定的信号抑制剂、视黄酸和牛磺酸等处理的步骤。将有助于发展基于人类胚胎干细胞的治疗视网膜疾病的方法。

　　

生物通报道：光受体的受损会在很多视网膜疾病中导致不可逆转的失明。试图通过向成年视网膜中移植视网膜干细胞来修复这种损伤的努力，基本上都失败了——没有生成新的光受体，也几乎没有迹象表明移植的细胞能与视网膜神经元连接或恢复视力。不过，日本科学家Masayo Takahashi发表在《Nature Biotechnology》的一项新研究，有望能解决这个问题。

 

以前已经报道过，小鼠胚胎干细胞能够分化成视网膜祖细胞。但是，这些祖细胞几乎不会分化成为光受体，除非是与胚胎视网膜组织共培养。向成年视网膜中移植视网膜干细胞无法修复光受体损伤的根源就在于此。在这项研究中，科学家们试图用初步处理的方法，在没有视网膜组织的体外条件下，利用干细胞产生视杆视锥光受体。结果他们成功了。

 

研究人员使用小鼠、猴子和人类胚胎干细胞来进行该项研究。他们用Notch信号抑制剂处理小鼠胚胎干细胞，诱导Rx+视网膜祖细胞产生Crx+光受体前导细胞。随后用纤维原生长因子Shh、牛磺酸和视黄酸处理，得到视锥细胞和大量的视紫质阳性的视杆细胞。对猴子或人类胚胎干细胞，则在无血清无饲养层的培养基中加入Wnt和Nodal抑制剂之后，诱导Fx+或Mitf+的视网膜祖细胞产生视网膜色素上皮细胞。随后用视黄酸和牛磺酸来诱导视网膜色素上皮细胞分化为光受体。

 

研究人员认为，在体外利用干细胞产生视杆视锥光受体的试验成功，将有助于发展基于人类胚胎干细胞的治疗视网膜疾病的方法。（生物通，揭鹰）

 

原始论文：
Fumitaka Osakada et al. Toward the generation of rod and cone photoreceptors from mouse, monkey and human embryonic stem cells. Nature Biotechnology 26, 215 - 224 (2008)