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          2012年科研進展

          劉光慧研究員在《Journal of Molecular Cell Biology》發表關于利用多能干細胞治療感覺與認知疾病的綜述

          發布時間:2012年12月10日

            2012年12月6日,《Journal of Molecular Cell Biology》在線發表中科院生物物理研究所劉光慧研究組題為“New march towards the regeneration of sensation and cognition: hear more, see more and learn more”的綜述,凝練地總結了利用多能干細胞(PSC)與定向誘導分化技術修復受損的聽覺、視覺以及認知障礙的最新進展與應用前景。

            世界上有超過2.75億人患有中度和重度的聽力損傷,其中很大部分是由于內耳毛細胞(hair cells)和相應的聽覺神經元丟失造成的。多能干細胞具有體外自我更新和分化的潛能,分為胚胎干細胞(ESC)和誘導性多潛能干細胞(iPSC)。最新的研究表明,ESC可以定向誘導為耳祖細胞,進而分化為聽覺神經細胞。將耳祖細胞移植入耳聾的沙鼠中,這些細胞有能力進一步分化遷移并顯著的提高沙鼠對于聲音的敏感度。

            文章同時關注了另一種人類重要的感知能力-視覺,并重點總結了近年來由PSC向視網膜色素上皮細胞(RPE)分化的重要進展。ESC分化得到的RPE細胞移植到患有視力退行疾病的病人眼內可以安全的緩解視力退化。ESC還可以分化為包含光敏感細胞的三維視杯結構。此外,多個研究建立了PSC體外定向分化為大腦皮層神經元細胞的方案,而大腦皮層是人類感知與認識的中樞。這些進展為應用多能干細胞治療人類感知障礙的研究提供了基礎。值得關注的是,細胞轉分化(trans-differentiation)和基因打靶技術的技術突破也將大大促進細胞治療的發展。感知與認識疾病特異的iPSC還可以在體外定向分化為攜帶致病基因的聽覺、視覺等感知相關的細胞,這些“疾病特異”的神經細胞可進一步用于疾病機理的研究??傊?,這些再生醫學的重要里程牌式的發現均標志著生物醫學界在利用干細胞治療人類感知疾病的努力中更進了一步。

            劉光慧研究組一直致力于利用PSC和基因打靶技術進行疾病模擬和細胞治療的研究。曾最早利用兒童早衰癥iPSC研究早衰性動脈粥樣硬化的細胞分子機制(Liu et al. Nature 2011);利用帕金森病人iPSC研究神經性退行疾病的分子病理基礎(Liu et al. Nature 2012)。 劉光慧研究員和美國Salk研究所Dr. Juan Carlos Izpisua Belmonte為本文的通訊作者。該工作得到中科院干細胞與再生醫學戰略先導專項,以及基金委優秀青年基金等項目的資助。

          圖:人多能干細胞向不同感知神經細胞的定向分化

            相關文章鏈接:

            http://jmcb.oxfordjournals.org/content/early/2012/12/06/jmcb.mjs060.abstract?keytype=ref&ijkey=7obvqdKjSZEUNrD

           

          (供稿:劉光慧課題組)

           

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