2与视网膜相关的干细胞
2.1胚胎视网膜祖细胞 现今胚胎干细胞移植在眼科的应用尚处于实验研究阶段，其在视网膜变性疾病及视神经病变治疗中的应用潜能渐成为研究的热点。微环境中各种因素影响胚胎干细胞(ESC))的分化发育，多种细胞因子对干细胞的生存、增殖和分化具有重要的调控作用[4] ，可以形成跨细胞效应；细胞与细胞之间的相互作用对干细胞命运的调控也具重要意义。而细胞间直接作用对胚胎早期发育形成三胚层的过程的调节作用尤为突出。David等[5]则证明胚胎视网膜包含着在体外具有干细胞分化潜能的祖代细胞，这些细胞除可增殖并表达神经外胚层标记外，还具有多向分化潜能：如在特定条件下它还可以分化成光感受器细胞。这说明此祖代细胞可以用作细胞移植治疗视网膜疾病。Qiu等[6]利用David方法使移植的祖细胞表达了光感受器细胞特有的标记，这进一步说明视网膜祖细胞具有分化成感受器细胞的能力。越来越多的动物实验表明成体干细胞具有横向分化潜能,其自身的应用优势为难治性眼科疾病的治疗提供了新的途径. 俞海燕等[7]通过来自16～20wk人胚胎的视网膜干细胞进行无血清体外培养,并分别进行有血清条件下体外诱导和用含视网膜色素上皮的眼杯模拟体内条件诱导的观察,采用免疫荧光法检测干细胞和视网膜终末细胞表面抗原的表达,采用实时荧光定量PCR法检测诱导前后细胞nestin基因在mRNA水平的表达差异,结果显示:诱导后细胞nestin基因表达量较诱导前细胞明显降低,同时推知RPE可以促进体外培养的视网膜干细胞向视杆细胞、无长突细胞、双极细胞、节细胞和Müller细胞分化。此外，原始的胚胎视网膜细胞移植可以作为保护和恢复视网膜的屏障[8］。Warfvinge等［9］用具有生存，整合及分化功能的老鼠视网膜细胞移植到成年猪的视网膜下，整合到损伤区域的视网膜祖细胞移植物能够生存很长时间并展示形态学分化，这一系列工作证明了视网膜祖细胞作为移植供体的可能性。利用胚胎干细胞在体外可以大量扩增并可诱导成为神经细胞的特性，将其与视网膜神经节细胞或视网膜感光细胞等进行融合，获得全新的既能在体外扩增又具有神经节细胞或感光细胞特性的子代细胞，不失为视功能保护研究的一条新途径。但祖细胞的移植是否能够帮助修复受损的视网膜?受损的视网膜如果被修复是否伴随着视功能的恢复?这些问题目前还没有答案。
2.2成熟个体的视网膜干细胞 以前人们一直认为成年哺乳动物视网膜没有再生功能，但Vincent等[3]发现在成年小鼠眼内存在干细胞，为视网膜再生提供了可能。单纯色素睫状缘细胞充当了这一角色，它在体外可分化成视网膜特殊的细胞类型。如视杆细胞、双极细胞和Müller细胞。成人视网膜干细胞分布于有色素的睫状缘而不存在于视网膜色素上皮，表明这些细胞与其他非哺乳类脊椎动物胚胎的眼区有同源性。但眼内存在的干细胞能否作为移植供体仍不清楚，至少在临床上同种异体免疫排斥反应会成为治疗的障碍。通过研究成熟个体的视网膜祖细胞发现它可以代替视神经[10]及光感受器，这给视网膜病变和瘢痕变性，包括青光眼及老年性黄斑病变等在内的以视网膜神经元大量死亡为病理特征的不可逆性致盲眼病[11]，提供有效治疗前景。通过移植干细胞，使其整合入视网膜各层并诱导其增殖分化为目标细胞，补充缺失的视网膜神经元,重建视网膜功能，将给不可逆性致盲眼病患者复明带来希望。
2.3人视网膜中的神经干细胞 最近美国ARVO会议上有成年灵长类视网膜中存在干细胞的报道。同时在胚胎及成体中枢神经系统中已证实神经干细胞(NSCs)的存在[12]。从比较解剖学看，成年鸟类视网膜中度损伤后，部分再生的细胞则来源于Müller细胞，而鱼类、两栖类的视网膜周边部存在睫状体边缘带(CMZ)，这里的细胞也具备NSCs的特征[13，14]。现已发现哺乳类的视网膜也具有这种细胞[15] 。通过选择性地破坏视网膜神经元后， Raymond等[16]观察发现除了周边区视网膜再生外，在视网膜中央也有活跃的再生现象，且不依赖于周边干细胞，马静等[17]则认为在0～3岁人视网膜中存在一种表现出神经干细胞特性的细胞，这些细胞可能是胚胎发育过程中偶然的残留，抑或为局部微环境中潜藏的细胞。张良等[18]发现视黄酸可以诱导大部分细胞成为神经细胞，在视黄酸和视网膜细胞共培养诱导条件下，可以获得更为纯化的形态一致的神经样细胞，部分诱导细胞表达视网膜细胞的特性，这给今后ESC在视网膜中移植以治疗视网膜变性性疾病中提供了有效参考。由于视网膜干细胞具备自我更新能力及多分化潜能,有望用于退行性神经疾病如:视网膜色素变性、老年黄斑变性、晚期青光眼等的细胞替代治疗或药物、基因治疗的载体。 |
