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为探究视网膜色素变性（RP）发病机制及治疗方法，研究人员利用患者诱导多能干细胞（iPSC）构建细胞模型，发现 RHO 基因 Pro215Leu 突变导致相关细胞异常，为个性化治疗提供依据。
视网膜色素变性（Retinitis Pigmentosa，RP）是一种令人困扰的遗传性视网膜疾病，就像眼睛里的 “隐形杀手”。它悄无声息地攻击视网膜中的光感受器细胞，让患者的视野逐渐缩小，最终可能导致失明。全球大约每 4000 人中就有 1 人被它盯上，在所有遗传性视网膜营养不良疾病中，它占比约 23%，是当之无愧的 “头号麻烦制造者”。
RP 的致病原因十分复杂，涉及 120 多个基因。其中，RHO 基因的突变是引发常染色体显性 RP（adRP）的常见原因之一。RHO 基因编码的视紫红质（rhodopsin）在光感受过程中起着关键作用，但突变后的视紫红质就像 “叛变的士兵”，不仅无法正常工作，还会引发一系列细胞内的 “混乱”，导致光感受器细胞死亡。
以往研究 RP 的发病机制和治疗方法时，动物模型是常用工具。然而，动物和人类在视网膜结构、生活节奏等方面存在差异，这些模型就像戴着 “有色眼镜” 看问题，无法准确反映人类疾病的真实情况。后来，患者特异性诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）的出现带来了新希望。它能分化成多种组织细胞，尤其是视网膜类器官（retinal organoids，RO），可以模拟人类视网膜的结构和功能，成为研究 RP 的 “新利器”。
在这样的背景下，西班牙研究人员开展了一项极具意义的研究。他们希望通过构建携带 RHO 基因突变的细胞模型，深入探究 RP 的发病机制，为开发有效的治疗方法提供线索。该研究成果对于理解 RP 的发病机制、推动个性化治疗的发展具有重要意义，目前论文发表于《Stem Cell Research & Therapy》期刊。
研究人员为开展研究，采用了多种关键技术方法。首先，他们将患者皮肤成纤维细胞重编程为 iPSC，建立了携带 RHO 基因 Pro215Leu 突变的细胞系。接着，利用已有的成熟方法将 iPSC 分化为光感受器前体（photoreceptor precursors，PhRP）和 RO。之后，通过 RT-PCR、qPCR、免疫荧光、Western blotting 等实验技术，对细胞模型进行全面分析，检测相关基因和蛋白的表达、定位，以及细胞内信号通路的变化。
研究结果如下：
- 患者表型及细胞模型构建：一位 35 岁的患者被诊断为非综合征性 RP 和感觉性外斜视，基因检测发现其 RHO 基因存在 c.644C>T 突变，导致 p.Pro215Leu 错义突变。研究人员从患者成纤维细胞诱导生成 iPSC，并成功分化为 PhRP、RO 和视网膜色素上皮（retinal pigment epithelium，RPE）。由于 RPE 不表达 RHO 基因，后续实验主要聚焦于 PhRP 和 RO 模型。
- iPSC 衍生的 PhRPs 特征：PhRP 表达光感受器成熟标记物，且以视紫红质表达为主，表明其为杆状光感受器为主的细胞群体。携带 Pro215Leu 突变的 PhRP 中，视紫红质在细胞质中异常积累，且不与高尔基体（TGN46）或内质网（Calreticulin）共定位。同时，该突变导致 RHO mRNA 和蛋白表达增加，且视紫红质降解速度加快，同时伴随着自噬和内质网应激标记物（如 ATG5、CHOP）的增加。
- RO 的成熟及标记物表达：从 RHO P215L 和对照 iPSC 系生成的 RO 在第 33 周成熟，表达杆状和锥状光感受器标记物。突变型 RO 中视紫红质在细胞体中表达增加，但不在内质网积累，且部分光感受器相关基因的 mRNA 表达发生变化，如 NR2E3、CNGB3 和 CRX 增加，而 RHO、OPN1LW 和 ARR3 降低。
- RO 中的应激和自噬标记物：RHO P215L 患者来源的 RO 中，内质网应激和自噬标记物 CHOP 和 ATG5 表达增加，相关 mRNA 表达也有所变化，表明存在内质网应激和自噬异常。
研究结论与讨论部分指出，本研究首次利用患者来源的干细胞分化的 PhRP 和 RO，揭示了 RHO 基因 Pro215Leu 突变的致病机制。视紫红质在光感受器细胞中的积累和错误定位，可能是引发细胞凋亡的起始原因。同时，研究发现自噬和内质网应激在突变细胞中异常激活，且自噬过程可能存在缺陷。这些结果对于理解 RP 的基因型 - 表型相关性至关重要，为开发针对 RP 的个性化基因治疗和细胞治疗提供了理论基础。例如，对于携带此类突变的患者，未来可能通过基因编辑技术纠正突变，或利用细胞治疗补充受损的光感受器细胞。然而，RP 的遗传多样性和疾病复杂性仍然是治疗开发的巨大挑战，需要进一步深入研究。
