hiPSC来源视网膜色素上皮细胞悬液在NOD-SCID小鼠中形成功能性单层结构为晚期视网膜疾病治疗提供新策略

本研究针对晚期视网膜退行性疾病缺乏有效疗法的难题，通过三维视网膜类器官诱导技术获得hiPSC-RPE细胞，将其悬液移植至NOD-SCID小鼠视网膜下腔。结果显示移植细胞存活8周并形成具有极性化、吞噬功能的功能性单层，为AMD等疾病的细胞替代疗法提供重要依据。

　　

随着全球老龄化加剧，年龄相关性黄斑变性(AMD)已成为50岁以上人群不可逆盲的首要病因，患者数量高达2亿。这种复杂的视网膜退行性疾病分为湿性(伴脉络膜新生血管)和干性(伴地图状萎缩)两种亚型，共同特征是视网膜色素上皮(RPE)进行性死亡引发光感受器次级变性。尽管抗血管生成疗法对早期湿性AMD有效，但晚期病例仍缺乏根治手段——因为人类RPE再生能力极其有限。

面对这一临床困境，中山大学中山眼科中心眼科学国家重点实验室的研究团队将目光投向人类诱导多能干细胞(hiPSC)技术。研究人员采用自发性三维视网膜类器官分化策略，成功获得具有典型"鹅卵石"形态、微绒毛结构和紧密连接的hiPSC-RPE细胞。这些细胞不仅表达OTX2、MITF等RPE特异性标志物，更展现出吞噬光感受器外节(POS)的关键功能。为验证其治疗潜力，团队将细胞悬液移植至免疫缺陷的NOD-SCID小鼠视网膜下腔，通过光学相干断层扫描(OCT)和免疫组化等先进技术进行长达8周的动态监测。相关成果发表在《Regenerative Therapy》上，为再生医学治疗视网膜疾病提供了重要证据。

研究主要采用三类关键技术：一是三维视网膜类器官诱导平台培养hiPSC-RPE细胞；二是通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)进行超微结构表征；三是建立NOD-SCID小鼠模型进行亚视网膜移植评估，包括体内OCT成像和离体免疫荧光分析。

【hiPSC-RPE细胞的获取与表征】

通过改良的三维分化方案，研究人员从BC1-hiPSC细胞系获得纯度高达99.7%(ZO-1⁺)的RPE细胞。这些细胞呈现典型的顶端微绒毛和基底内褶结构，表达RPE65、BEST1等成熟标志物，其跨上皮电阻(TER)达200 Ω·cm²，与天然RPE相当。特别值得注意的是，37°C培养条件下细胞对CM-Dil标记的POS吞噬量显著高于4°C对照组。

【移植细胞的体内观察】

在NOD-SCID小鼠模型中，移植后4周即可通过眼底照相观察到黑色素沉积，OCT显示视网膜下腔存在高反射带。组织学分析证实，移植细胞在完整Bruch膜区域形成多层结构，8周后进化为高度组织化的单层，且未发现肿瘤形成或炎症反应。

【细胞存活与功能验证】

免疫染色显示移植细胞共表达人源核抗原(HNA)和黑色素标记PMEL17，而宿主RPE呈阴性。更重要的是，这些细胞逐渐获得成熟表型——CRALBP和RPE65表达随时间增强，并形成顶端EZRIN⁺/基底BEST1⁺的极性化结构。最令人振奋的是，在移植区域观察到rhodopsin⁺的POS被吞噬现象，证明其功能性整合。

【Bruch膜的关键作用】

研究特别揭示了宿主Bruch膜状态的决定性影响。免疫组化显示移植细胞紧密附着于IV型胶原(COL-IV)和层粘连蛋白(LAM)构成的基底膜上。为验证这一发现，团队将hiPSC-RPE培养在去细胞人羊膜(dAM)上——这种模拟Bruch膜特性的基质同样支持细胞形成极性化单层。

这项研究突破性地证明，hiPSC-RPE悬液移植可在健康Bruch膜上重建功能性RPE单层。相比传统的RPE片层移植，细胞悬液操作更简便、创伤更小，为临床转化提供新思路。研究同时指出，未来需解决病理微环境下细胞存活、采用ROCK抑制剂增强粘附等技术瓶颈。尤为重要的是，该成果为开发RPE-光感受器复合移植策略奠定基础，对治疗晚期视网膜退行性疾病具有重大意义。三维分化平台还能同步获得神经视网膜类器官，这将为全层视网膜修复提供"一站式"细胞来源，展现广阔的临床应用前景。