人類多能幹細胞（human pluripotent stem cell, hPSC）具有分化成各種細胞的潛力，包含誘導性多功能幹細胞（induced pluripotent stem cells, iPSC）及胚胎幹細胞（Embryonic stem cell, ESC）都屬其中之一，由於在再生醫學中有著廣大的前景，科學家正持續探索 hPS 細胞相關應用，最近威斯康星大學麥迪遜分校（University of Wisconsin–Madison）團隊在視網膜細胞的培養中就傳出好消息。
《Proceedings of the National Academy of Sciences》最新論文中，研究團隊透過實驗證實就像正常健康視網膜細胞一樣，實驗室中用 hPS 細胞分化出的視網膜細胞同樣具備形成新突觸的能力，可以與鄰近的其他視網膜細胞連接交流，為這些細胞的應用潛力提供了可靠的證據。
實驗室培養的視網膜細胞也能形成突觸連結其他細胞！
威斯康星研究團隊數十年來都在視網膜類器官（retinal organoids）的應用研究，在成功誘使 hPS 細胞發育成數種類型的視網膜細胞層後，研究人員在 2022 年更進一步證實培養皿中生長的感光細胞（photoreceptors cell）能對不同波長、強度的光做出反應，即使在與類器官中的相鄰細胞分離後，也能伸出軸突（axon）連接至鄰近細胞。
為了證明培養細胞能發揮視網膜神經元正常功能，代替患病細胞像健康細胞一樣攜帶感覺訊號，研究人員必須進一步證明它們也能產生軸突末端的突觸（synapse），來與其他類型的視網膜細胞正常交流，為此在最新研究中，團隊特別使用了一種改良的狂犬病（rabies virus）病毒，來分辨可以形成相互通信的細胞組合。
研究人員先將視網膜類器官分解成單個細胞，給予培養細胞一周時間來延長軸突並建立新的連結，隨後再將其暴露於病毒中進行觀察。結果顯示許多視網膜細胞都出現螢光標記，代表狂犬病毒已經通過相鄰細胞間成功形成的突觸相互感染。
hPS 細胞衍生的視網膜類器官具廣泛應用潛力
確認存在突觸連接後透過進一步分析，研究人員得以確認形成突觸中涉及的細胞最常見的是負責感光的視桿細胞（rod cell）及視錐細胞（cone cell），其次則是視網膜神經節細胞（retinal ganglion cells）。
由於視桿、視錐細胞丟失與視網膜色素變性（Retinitis pigmentosa ,RP）、年齡相關性黃斑變性（Age-related macular degeneration, AMD）及一些眼睛外傷造成的視力損失相關，在青光眼（glaucoma）中視網膜神經節細胞退化也相當常見，研究作者、威斯康星大學麥迪遜分校眼科教授 David Gamm 人員認為，這項發現展現了視網膜類器官應用可能帶來的潛在廣泛影響。Gamm 已為類器官技術申請了專利，他相信這項技術最終將走向人類臨床試驗。
延伸閱讀：Relay 推出基因治療公司，以 HSV 病毒載體治遺傳性視網膜疾病參考資料：
1. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022,https://doi.org/10.1073/pnas.2213418120
2. https://news.wisc.edu/lab-grown-retinal-eye-cells-make-successful-connections-open-door-for-clinical-trials-to-treat-blindness/
©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因線上版權所有 未經授權不得轉載。合作請聯繫：service@geneonlineasia.com
