视网膜可以自行修复吗(视网膜能自我修复)(1)

视网膜可以自行修复吗(视网膜能自我修复)(2)

(Credit:Getty Images)

斑马鱼具有自我修复视网膜的能力。(什么?你还不知道?!赶紧点击此链接,看我们之前的报道:鱼都能自我修复视网膜,你们人类呢?)。

现在,科学家们进一步发现,斑马鱼的免疫系统加速这一修复过程,为人类退行性视网膜病的诊疗提供新的研究方向。该研究结果已发表于今年的PNAS期刊上。

约翰霍普金斯大学医学院眼科副教授Jeffrey Mumm说,“在细胞水平上,斑马鱼的眼睛和人眼非常相似”。事实上,人和斑马鱼的眼睛都含有Müller细胞,这是一种可诱导的干细胞类型,可使斑马鱼具有强大的再生能力。“人类在进化过程中,某些组织的再生能力停滞了,”Jeffrey Mumm说,“但是,如果能激活和调控视网膜组织,人类仍然具有视网膜组织再生所需的遗传机制。”研究人员报告说,小胶质细胞是大多数脊椎动物先天免疫系统中发现的细胞类型,影响Müller细胞的再生反应,可加速视网膜中新组织的生长。

Jeffrey Mumm研究团队制作了斑马鱼的视网膜色素变性模型。在造成视网膜中的光感受器损伤后,监测了斑马鱼免疫系统的反应。发现只有一种类型的免疫细胞——小胶质细胞参与损伤发生的反应并能够到达损伤的细胞。他们使用活体显微镜观察中性粒细胞,巨噬细胞和视网膜小胶质细胞对诱导的光感受器细胞(视杆细胞)凋亡的反应。中性粒细胞没有显示任何反应。外周巨噬细胞对视杆细胞的损伤有反应,如形态转换和迁移增加等,但没有进入视网膜。视网膜小胶质细胞显示免疫细胞活化的多个标志:迁移增加,转移到感光细胞层,细胞增殖和吞噬死亡细胞等。

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注:斑马鱼幼鱼和荧光标记的免疫细胞,可用于跟踪视网膜变性模型中的免疫系统活动。Credit: David White, Mumm Lab, Johns Hopkins University School of Medicine

Jeffrey Mumm说:“我们可以观察到外周巨噬细胞,但其没有进入到损伤部位。中性粒细胞甚至没有发生反应,但是小神经胶质在正确的时间出现在了正确的地方。”

此外,研究结果还表明,当没有小胶质细胞时,视网膜的Müller细胞在三天后几乎没有显示再生的迹象,而当小胶质细胞存在时,再生率约达75%。

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注:激光共聚焦扫描显微镜成像:视杆细胞——黄色,小胶质细胞/巨噬细胞——红色

Jeffrey Mumm研究团队还使用抗炎药,地塞米松,观察它们是否可以加速斑马鱼视网膜组织的再生。结果发现,将地塞米松加入到视网膜变性疾病的斑马鱼模型的水中,发现四天后视网膜再生率增加30%。小胶质细胞有两种形式:M1型与炎症有关;M2型与修复有关。研究人员认为,通过使用抗炎药可以加速小胶质细胞从M1型转为M2型,促进斑马鱼的视网膜再生修复能力。

研究人员希望利用免疫系统促进斑马视网膜再生修复的能力,最终可运用于诱导人眼再生。然而,Jeffrey Mumm提醒说,“他的团队只能够跟踪斑马鱼中的三种免疫细胞。”

该研究团队中的David White说:“这个过程中可能还有其他先天的免疫细胞参与,我们无法观察到。未来,希望能够更全面地了解免疫细胞如何影响视网膜的再生修复过程。”

参考来源:

1.Faster retina repair in fish could eventually aid people.

2.Immunomodulation-accelerated neuronal regeneration following selective rod photoreceptor cell ablation in the zebrafish retina.

(来源:《国际眼科时讯》编辑部)

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