《Nature》重大突破!科學家成功用皮膚細胞「恢復視力」!

現代人用眼過度,即便醫療科技不斷進步,「視力喪失」的問題,反而是越來越嚴重。而當前的醫療方式,只能靠角膜捐贈的方式,僧多粥少、供不應求。所幸,近日有新研究指出,未來有望使用皮膚細胞進行改造,就能夠恢復視力。

這項於本月發表在《Nature》期刊上的文章中,研究人員發明了一種新技術,能夠直接將皮膚細胞重新編程,改編成用於視覺的光敏桿狀感光器,並可以移植到視網膜上,恢復視力。

到目前為止,研究人員已經透過從皮膚或血液細胞中製造幹細胞,再加以改造,讓這些細胞替代視力受損動物眼睛中已經死亡的光感受器。甚至,科學家表示,未來有機會跳過幹細胞的步驟,直接將改造的細胞移植到動物的眼睛結構中。

近半數接受治療的小鼠都恢復了視力

具體來說,直接重編程的過程,就是將皮膚細胞浸泡在五種小分子化合物的混合物中,這五種化合物會透過化學方式,改變細胞的分子通路,讓細胞能夠模仿原本眼睛中的光敏桿狀感光器。

研究人員進行了基因定序分析,結果指出,這種經過改造的新細胞,表達出來的基因與光敏桿狀感光器的基因相似;與此同時,它原本的皮膚細胞功能相關基因,則變得較不顯著。

研究人員將這些細胞移植到患有視網膜退化的小鼠體內,然後測試它們的瞳孔反射。在移植後的一個月內,接受手術的14隻小鼠中,有6隻在低光照條件下,表現出強烈的瞳孔收縮,這代表視力恢復。而沒有接受治療的對照組,則沒有一隻有反應。

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新技術將大大縮短細胞治療所需要的時間

擅長各式細胞治療研究的陽明大學生化所博士張薏雯表示:「這是第一項表明直接化學變成可以產生視網膜樣細胞的研究,提供了視力治療的新思路。」

她指出,在過去的十年裡,科學家們對誘導多能幹細胞(iPS)的研究產生了濃厚的興趣。誘導多能幹細胞是在實驗室裡,從成人細胞培育出來的幹細胞,可以用來製造幾乎任何類型的細胞或組織。擅長iPS技術的日本團隊,也致力於有這項技術來恢復人類視力。

但是,iPS細胞重編程過程,可能需要6個月的時間,才能使細胞或組織為移植做好準備。相比之下,這項研究中描述的直接重編程,僅在10天內就將皮膚細胞誘導成可移植的功能性感光細胞。研究人員已經用小鼠和人類的皮膚細胞,在小鼠的眼睛上證實了他們的技術。

「如果這種直接轉化的效率可以提高,這可能會大大減少開發潛在的細胞治療產品或疾病模型所需的時間。」張薏雯表示。

參考資料:Researchers restore sight in mice by turning skin cells into light-sensing eye cells

文/林以璿 圖/何宜庭

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