曹明哲 陳舒怡

胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cell,ES細(xì)胞)是從胚胎發(fā)育初期囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（inner cell mass）分離出來，在體外培養(yǎng)形成的一類特殊的細(xì)胞。它們具有強(qiáng)大的增生能力，同時(shí)還具有形成機(jī)體所有類型細(xì)胞的巨大分化潛力。這兩個(gè)特性使得ES細(xì)胞從發(fā)現(xiàn)之初就成為醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究領(lǐng)域廣受青睞的細(xì)胞[1-5]。近年來，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cell,iPS細(xì)胞）研究的飛速進(jìn)展進(jìn)一步推動(dòng)了ES/iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景[6-11]。眼睛是人類認(rèn)知世界的窗口，正常視功能是人們進(jìn)行日常生活不可或缺的感官功能,每天有成千上萬的人由于遺傳、生理或環(huán)境等因素失去視力，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。醫(yī)學(xué)的發(fā)展使得人類的平均壽命在不斷提高，隨之而來的是老年病發(fā)病率的不斷攀升，青光眼、色素性視網(wǎng)膜炎、年齡相關(guān)視網(wǎng)膜黃斑變性等視網(wǎng)膜退行性疾病在老年人群中尤其普遍，嚴(yán)重影響老年人群的生活質(zhì)量[12-13]。視網(wǎng)膜是人體再生能力很差的一類組織，成年機(jī)體無法自我更新那些病變中丟失的視網(wǎng)膜細(xì)胞，導(dǎo)致視網(wǎng)膜退行性病變的不可逆性。因此，引入外源細(xì)胞替代丟失的視網(wǎng)膜神經(jīng)元成為恢復(fù)患者視覺的為數(shù)不多的潛在手段之一。此外，相對(duì)于血液系統(tǒng)、內(nèi)臟器官，眼睛的移植排斥反應(yīng)要弱得多。而且，眼科手術(shù)對(duì)全身干擾較小，并發(fā)癥相對(duì)輕微，這些優(yōu)點(diǎn)使得眼睛成為細(xì)胞替代治療嘗試的理想器官。要實(shí)現(xiàn)細(xì)胞替代治療，探索合適、充足的供體細(xì)胞來源是重要的第一步。近年來，人們?cè)谔剿鲗S/iPS細(xì)胞體外定向誘導(dǎo)分化為視網(wǎng)膜神經(jīng)元，甚至整個(gè)視網(wǎng)膜方面已取得多項(xiàng)進(jìn)展。在此篇綜述中，首先簡(jiǎn)要概括哺乳動(dòng)物視網(wǎng)膜的組織結(jié)構(gòu)、發(fā)育過程和調(diào)控機(jī)制，然后，重點(diǎn)闡述近年來科研工作者探索ES/iPS細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化為視網(wǎng)膜細(xì)胞和組織的研究進(jìn)展。

一、神經(jīng)視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)和發(fā)育

哺乳動(dòng)物的視網(wǎng)膜組織由神經(jīng)視網(wǎng)膜和視網(wǎng)膜色素上皮層兩大部分組成：視網(wǎng)膜色素上皮層是單層細(xì)胞結(jié)構(gòu)，主要對(duì)神經(jīng)視網(wǎng)膜起支持、營(yíng)養(yǎng)和保護(hù)作用；神經(jīng)視網(wǎng)膜層由多層細(xì)胞構(gòu)成，是眼睛接收和初步處理光學(xué)信息的關(guān)鍵神經(jīng)組織。神經(jīng)視網(wǎng)膜層由七大類細(xì)胞構(gòu)成：視錐細(xì)胞、視桿細(xì)胞、水平細(xì)胞、雙極細(xì)胞、無長(zhǎng)突細(xì)胞、Müller膠質(zhì)細(xì)胞和視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。這七種細(xì)胞和它們的細(xì)胞連接有規(guī)律地排列形成三個(gè)細(xì)胞層和兩個(gè)神經(jīng)突觸層：感受光學(xué)信號(hào)的視錐和視桿兩種光感受器的細(xì)胞體形成最外面的外細(xì)胞核層（outer nuclear layer）；對(duì)光感受器傳來的光神經(jīng)信號(hào)進(jìn)行初步處理的三種中間神經(jīng)元（水平細(xì)胞、雙極細(xì)胞和無長(zhǎng)突細(xì)胞）以及起支持作用的Müller膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞體構(gòu)成內(nèi)細(xì)胞核層（inner nuclear layer）；最內(nèi)面靠近玻璃體的是神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層（ganglion cell layer）；外細(xì)胞核層與內(nèi)細(xì)胞核層細(xì)胞之間的神經(jīng)突觸構(gòu)成外網(wǎng)層（outer plexiform layer）；內(nèi)細(xì)胞核層的中間神經(jīng)元與神經(jīng)節(jié)細(xì)胞之間的神經(jīng)突觸構(gòu)成內(nèi)網(wǎng)層（inner plexiform layer）。哺乳動(dòng)物視網(wǎng)膜高度有序的組織排列從結(jié)構(gòu)上保障了光信號(hào)的有效接收、傳遞和處理。

從發(fā)育角度來看，復(fù)雜的視網(wǎng)膜組織是中樞神經(jīng)系統(tǒng)在身體頭部位置向兩側(cè)的延伸：在神經(jīng)胚芽階段，中腦部位的神經(jīng)管向兩側(cè)外伸，形成管狀結(jié)構(gòu)的視泡（optic vesicle）。當(dāng)視泡接近胚胎表面外胚層的時(shí)候，組織遷移模式發(fā)生改變，開始向內(nèi)凹陷，形成雙層結(jié)構(gòu)的視杯（optic cup）。視杯的外層是視網(wǎng)膜色素細(xì)胞層，內(nèi)層是神經(jīng)視網(wǎng)膜層。在視杯內(nèi)凹的同時(shí)，與其相鄰的胚胎外胚層也相應(yīng)地向內(nèi)凹陷，形成晶狀體小泡（lens vesicle）。晶狀體小泡繼續(xù)內(nèi)凹并與表面外胚層脫離，最終將形成晶狀體，而晶狀體小泡脫離后剩下的胚胎外胚層將發(fā)育成角膜上皮。這樣，整個(gè)眼睛的大體結(jié)構(gòu)就確立起來[14-17]。在視杯階段，神經(jīng)視網(wǎng)膜層是由假?gòu)?fù)層結(jié)構(gòu)的視網(wǎng)膜前體細(xì)胞組成。視網(wǎng)膜前體細(xì)胞增生快速，并具有分化為所有類別視網(wǎng)膜細(xì)胞的潛能。視網(wǎng)膜的六種神經(jīng)元與一種神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的分化是按照一定的時(shí)段順序進(jìn)行的，但彼此的分化時(shí)段又有一定的重合：視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞在各類哺乳動(dòng)物中都是最先分化的視網(wǎng)膜神經(jīng)元；接著是無長(zhǎng)突細(xì)胞、水平細(xì)胞和視錐細(xì)胞；最后是視桿細(xì)胞、雙極細(xì)胞和Müller細(xì)胞?，F(xiàn)普遍接受的觀點(diǎn)認(rèn)為，視網(wǎng)膜前體細(xì)胞在發(fā)育過程中逐步經(jīng)歷各種‘感受狀態(tài)（competent state）’階段。所謂的‘感受狀態(tài)’是指視網(wǎng)膜前體細(xì)胞可以接受環(huán)境信號(hào)刺激向某種細(xì)胞發(fā)育的狀態(tài)，也就是說，視杯發(fā)育早期的視網(wǎng)膜前體細(xì)胞只能被誘導(dǎo)分化成視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞、無長(zhǎng)突細(xì)胞等早期視網(wǎng)膜細(xì)胞，而視網(wǎng)膜發(fā)育晚期的前體細(xì)胞只能被誘導(dǎo)分化為視桿細(xì)胞、Müller細(xì)胞等晚期分化視網(wǎng)膜細(xì)胞。視網(wǎng)膜前體細(xì)胞的這種‘感受狀態(tài)’表明視網(wǎng)膜細(xì)胞的增生和分化是受內(nèi)源因素和外部環(huán)境共同調(diào)控的。各種遺傳學(xué)、細(xì)胞和分子生物學(xué)研究也證實(shí)視網(wǎng)膜前體細(xì)胞的增生與分化是受各種轉(zhuǎn)錄因子和信號(hào)傳導(dǎo)通路調(diào)控的[18-23]。對(duì)于視網(wǎng)膜發(fā)育基本過程和調(diào)控機(jī)制的深入了解有利于我們探尋眼科疾病的發(fā)病機(jī)制和治療新途徑（圖1）。

二、ES/iPS細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化成視網(wǎng)膜神經(jīng)元

圖1 視網(wǎng)膜發(fā)育過程

ES細(xì)胞具有強(qiáng)大的分化潛能：將小鼠ES細(xì)胞注射入早期胚胎中形成嵌合體，再將其移植入代孕母鼠子宮中后，ES細(xì)胞可以分化為包括視網(wǎng)膜組織在內(nèi)的各種組織和細(xì)胞。然而，若要在體外將ES細(xì)胞特異性地誘導(dǎo)分化為視網(wǎng)膜神經(jīng)元，如何在體外模擬體內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞分化各階段的環(huán)境是解決問題的關(guān)鍵。最初，人們嘗試將ES細(xì)胞與胚胎發(fā)育階段的視網(wǎng)膜組織共培養(yǎng)以模擬體內(nèi)視網(wǎng)膜前體細(xì)胞分化環(huán)境[24-25]，或與間充質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng)[26]，或過表達(dá)視網(wǎng)膜前體細(xì)胞關(guān)鍵調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子，期待激活細(xì)胞的視網(wǎng)膜細(xì)胞轉(zhuǎn)錄基因組活性[27]。然而，這些方法所得到的細(xì)胞雖然表達(dá)某些視網(wǎng)膜細(xì)胞特異性基因，但是細(xì)胞形態(tài)和功能等方面與體內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞相差很大。在人們探索誘導(dǎo)ES細(xì)胞向視網(wǎng)膜細(xì)胞分化的同時(shí)，多個(gè)研究組成功地在體外將ES細(xì)胞定向分化為神經(jīng)細(xì)胞[28-30]。這些實(shí)驗(yàn)提示，在ES細(xì)胞分化初期抑制Wnt和Nodal信號(hào)通路可以促進(jìn)神經(jīng)外胚層的發(fā)育。視網(wǎng)膜是神經(jīng)管在胚胎發(fā)育早期向兩側(cè)延伸繼續(xù)發(fā)育而形成的神經(jīng)組織。如果參照體內(nèi)神經(jīng)組織發(fā)育不同階段對(duì)信號(hào)通路的需求，將體外初步發(fā)育的神經(jīng)外胚層先向中腦組織命運(yùn)狀態(tài)誘導(dǎo)，再進(jìn)一步誘導(dǎo)分化成視網(wǎng)膜細(xì)胞，有可能提高誘導(dǎo)分化效率。正是基于這樣的思路，Ikeda等[31]通過向懸浮培養(yǎng)的小鼠ES細(xì)胞聚集團(tuán)添加Dkk1來抑制Wnt信號(hào)通路，LeftyA來抑制Nodal信號(hào)通路，將ES細(xì)胞誘導(dǎo)分化為Six3+的中腦細(xì)胞。隨后，他們?cè)偬砑觓ctivin和血清，將Six3+中腦細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)，終于獲得Rx+、Pax6+的視網(wǎng)膜前體細(xì)胞。如果將這些ES細(xì)胞分化而來的視網(wǎng)膜前體細(xì)胞與發(fā)育階段的視網(wǎng)膜組織共培養(yǎng)，這些細(xì)胞可以分化為各種視網(wǎng)膜細(xì)胞，證明他們的前體細(xì)胞特性。緊接著，用類似的方法，Lamba等[32]將人ES細(xì)胞在體外也成功誘導(dǎo)分化為視網(wǎng)膜前體細(xì)胞。在人視網(wǎng)膜前體細(xì)胞的誘導(dǎo)方案中，LeftyA被Noggin取代來抑制BMP信號(hào)通路活性，另外IGF-1被用來激活胰島素樣信號(hào)通路。在這樣的培養(yǎng)條件下，人ES細(xì)胞表達(dá)視網(wǎng)膜前體細(xì)胞特異性基因，包括 ET、Rx、Six3、Pax6、Lhx2、Optx2、Chx10和Sox2。同時(shí)，有些細(xì)胞表達(dá)視網(wǎng)膜神經(jīng)元特異性蛋白，如無長(zhǎng)突細(xì)胞特異性Hu C/D、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞特異性NF-M、雙極細(xì)胞特異性α-PKC、光感受器特異性Crx、視錐細(xì)胞特異性S-Opsin、視桿細(xì)胞特異性Nrl和Rhodopsin。

雖然結(jié)合細(xì)胞聚集團(tuán)懸浮培養(yǎng)，以及抑制Wnt和TGF-β信號(hào)通路可以有效地將ES細(xì)胞誘導(dǎo)分化為視網(wǎng)膜前體細(xì)胞，但是，在這些培養(yǎng)條件下，視網(wǎng)膜前體細(xì)胞分化為成熟視網(wǎng)膜細(xì)胞的效率非常低下。體外培養(yǎng)和小鼠遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)都表明Notch信號(hào)通路抑制視網(wǎng)膜光感受器的發(fā)育[33-34]。為了提高ES細(xì)胞向光感受器分化的效率，Osakada等[35]對(duì)ES細(xì)胞向視網(wǎng)膜前體細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。他們將經(jīng)過Dkk1、LeftyA、activin和血清誘導(dǎo)分化的ES細(xì)胞通過細(xì)胞分選富集Rx+視網(wǎng)膜前體細(xì)胞，再添加DAPT來抑制Notch信號(hào)通路的活性。在DAPT的作用下，有20﹪的Rx+視網(wǎng)膜前體細(xì)胞分化為Crx+的光感受器前體細(xì)胞。如果將Crx+的光感受器前體細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)，約一半的細(xì)胞發(fā)育為視錐細(xì)胞，但是視桿細(xì)胞的比率非常低。為了提高視桿細(xì)胞的分化效率，Osakada等[35]向培養(yǎng)體系中添加了retinoic acid、aFGF、bFGF、taurine 和Shh多種促進(jìn)視桿細(xì)胞發(fā)育的因子。在這些因子的作用下，有近20﹪的細(xì)胞最終分化為Rhodopsin+的視桿細(xì)胞。采用相似的培養(yǎng)體系，人和猴子的ES細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化為視網(wǎng)膜前體細(xì)胞和光感受器[35-36]。為了探索更適合臨床治療應(yīng)用的人視網(wǎng)膜光感受器細(xì)胞制備方法，Takahashi研究組嘗試用小分子化合物替代在細(xì)菌中合成的重組蛋白，來誘導(dǎo)視網(wǎng)膜細(xì)胞分化。他們用Casein激酶抑制劑-CKI-7替代Dkk1抑制Wnt信號(hào)通路，用SB-431542替代LeftyA抑制Nodal通路，在光感受器細(xì)胞分化階段只保留retinoic acid和taurine兩種小分子。研究結(jié)果表明，CKI-7和SB-431542兩個(gè)小分子化合物完全可以取代Dkk1和LeftyA誘導(dǎo)視網(wǎng)膜前體細(xì)胞的分化。這種條件下得到的視網(wǎng)膜前體細(xì)胞在retinoic acid 和taurine的作用下也可以分化為光感受器細(xì)胞[37]。實(shí)際上，懸浮培養(yǎng)的ES細(xì)胞本身也會(huì)產(chǎn)生Dkk和Lefty，即使沒有外源的Wnt和Nodal抑制劑，一部份的ES細(xì)胞也可以沿著視網(wǎng)膜發(fā)育的進(jìn)程向視網(wǎng)膜細(xì)胞命運(yùn)發(fā)展[38]。

ES細(xì)胞以其多能性而廣受青睞，在體內(nèi)它可以形成整個(gè)機(jī)體，然而，在體外ES細(xì)胞的分化大多限于單個(gè)細(xì)胞個(gè)體。2011年，Sasai研究小組在原有的視網(wǎng)膜細(xì)胞誘導(dǎo)分化的結(jié)果基礎(chǔ)上，繼續(xù)摸索優(yōu)化培養(yǎng)條件，利用并不復(fù)雜的培養(yǎng)體系使小鼠ES細(xì)胞在體外自我組織形成了與體內(nèi)視網(wǎng)膜組織極其相似的組織，成為ES細(xì)胞體外分化研究的突破性進(jìn)展。他們發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)體系中添加細(xì)胞外基質(zhì)成分，如Matrigel、Laminin或entactin，可以顯著促進(jìn)小鼠ES細(xì)胞向Rx+視網(wǎng)膜前體細(xì)胞分化。將這些Rx+細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)，原本形態(tài)均一的ES細(xì)胞團(tuán)開始形成中空并具極性的神經(jīng)上皮結(jié)構(gòu)。令人驚訝的是，如果繼續(xù)培養(yǎng)，中空的神經(jīng)上皮開始向內(nèi)凹陷形成與體內(nèi)胚胎發(fā)育期的視杯十分相似的組織構(gòu)造 ：外層是 Mitf+、Pax6+、Coup-TF2+的單層視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞，內(nèi)層是增生活躍的Rx+、Pax6+、Six3+、Chx10+神經(jīng)視網(wǎng)膜前體細(xì)胞層。更加令人驚訝的是，如果將這些視杯樣組織分離出來繼續(xù)培養(yǎng)，視杯樣組織將發(fā)育成和新生小鼠的視網(wǎng)膜組織類似的包含有六種視網(wǎng)膜神經(jīng)元（視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞、無軸突細(xì)胞、水平細(xì)胞、雙極細(xì)胞和兩種感光細(xì)胞）和Müller膠質(zhì)細(xì)胞，并且分層排列的組織結(jié)構(gòu)[39]。不久以后，同一個(gè)研究小組成功地證明人的ES細(xì)胞在體外同樣也可以自主組織形成視網(wǎng)膜組織[40]。人ES細(xì)胞體外自主形成視網(wǎng)膜組織的培養(yǎng)條件與小鼠ES細(xì)胞培養(yǎng)條件略有不同，形態(tài)發(fā)生進(jìn)程不盡相同，所需時(shí)間也要長(zhǎng)的多，這也顯示出物種差別也影響組織體外發(fā)育進(jìn)程。

三、利用ES/iPS細(xì)胞治療視網(wǎng)膜疾病

英國(guó)的Ali研究組證明外源移植的視網(wǎng)膜細(xì)胞可以整合入小鼠視網(wǎng)膜組織中，分化為形態(tài)結(jié)構(gòu)完全正常的視桿細(xì)胞。他們的研究表明，選擇合適發(fā)育階段的供體細(xì)胞是移植成功的決定因素之一。對(duì)于視網(wǎng)膜感光細(xì)胞來說，只有已經(jīng)退出細(xì)胞周期但尚未終末分化的視桿前體細(xì)胞才能夠成功整合入視網(wǎng)膜外細(xì)胞核層并分化為成熟視桿細(xì)胞[41]。接著，他們證明這些移植的視桿細(xì)胞與受體小鼠的雙極細(xì)胞和水平細(xì)胞形成神經(jīng)突觸連接，能夠?qū)Π倒獯碳ば纬缮窠?jīng)電生理反應(yīng)，所形成的電生理信號(hào)能夠一直傳至大腦視覺中樞，形成視覺反射[42-43]。與視桿細(xì)胞類似，成功視錐細(xì)胞移植也需要選擇剛剛退出細(xì)胞周期的視錐前體細(xì)胞[44]。最近有研究表明，成熟的視桿細(xì)胞也可以被成功移植并整合入體內(nèi)視網(wǎng)膜外細(xì)胞核層中[45]，這大大擴(kuò)展了可被移植的供體細(xì)胞范圍。光感受器移植實(shí)驗(yàn)有力地證明細(xì)胞移植治療視網(wǎng)膜感光細(xì)胞退行性疾病的技術(shù)可行性。

如前所述，多個(gè)研究已實(shí)現(xiàn)在體外將人ES細(xì)胞高效定向誘導(dǎo)分化為視網(wǎng)膜前體細(xì)胞，并能進(jìn)一步形成視網(wǎng)膜光感受器。結(jié)合ES細(xì)胞體外培養(yǎng)技術(shù)、光感受器前體細(xì)胞移植技術(shù)，人們開始測(cè)試是否可以用ES細(xì)胞治療光感受器退行性疾病。出于倫理考慮，這些探索性實(shí)驗(yàn)多是在正常小鼠或光感受器退行性病變模型小鼠中進(jìn)行。Reh研究小組用他們之前發(fā)表的誘導(dǎo)方法[32]將人ES細(xì)胞在體外分化為視網(wǎng)膜細(xì)胞，然后移植入小鼠眼內(nèi)。如果進(jìn)行玻璃體腔移植，體外分化的人視網(wǎng)膜細(xì)胞可以整合入小鼠視網(wǎng)膜各個(gè)細(xì)胞層中，并表達(dá)相應(yīng)層細(xì)胞的標(biāo)志性基因，但光感受器的整合分化在這種移植方式下都比較低，如果移植入視網(wǎng)膜下腔，體外分化的人視網(wǎng)膜細(xì)胞大多整合入外細(xì)胞核層，并分化為成熟的光感受器細(xì)胞[46]。但奇怪的是，由小鼠ES細(xì)胞體外分化的光感受器細(xì)胞反而不能整合入小鼠視網(wǎng)膜組織中[47]。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異可能反映了物種的差異，也可能是由于體外培養(yǎng)方法或移植方式的差別造成的。但是，如果用體外3D培養(yǎng)的方法先培養(yǎng)出視網(wǎng)膜組織，再?gòu)呐囵B(yǎng)視網(wǎng)膜組織中純化光感受器前體細(xì)胞，這樣獲得的小鼠細(xì)胞可以有效地整合入小鼠外細(xì)胞核層中[48]。異體細(xì)胞移植都會(huì)面臨免疫排斥反應(yīng)，人ES細(xì)胞來源十分有限，且存在倫理頸瓶。這兩方面的問題極大限制ES細(xì)胞替代治療應(yīng)用前景。Yamanaka研究組誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）的開創(chuàng)性的研究成果緩解了困擾ES細(xì)胞研究的醫(yī)學(xué)倫理問題和移植免疫排斥問題[6-7]。現(xiàn)在人們已經(jīng)能夠?qū)ㄑ?、?nèi)臟器官、神經(jīng)組織，甚至是尿液中提取的細(xì)胞誘導(dǎo)重編程為多能干細(xì)胞[8-11]，使得這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。在人們探索出將ES細(xì)胞誘導(dǎo)分化為視網(wǎng)膜細(xì)胞或組織，以及光感受器移植治療視網(wǎng)膜退行性疾病的有效方案后，人們將這些研究成果也應(yīng)用于iPS細(xì)胞上，證實(shí)iPS細(xì)胞同樣可以被有效地誘導(dǎo)分化為視網(wǎng)膜細(xì)胞和組織[36-38,49-51]，并用來治療視網(wǎng)膜退行性疾病[49,52]，這大大擴(kuò)展了應(yīng)用ES/iPS細(xì)胞治療視網(wǎng)膜疾病的前景（圖2）。

四、總結(jié)

ES/iPS細(xì)胞由于其強(qiáng)大的增生和分化能力成為細(xì)胞替代療法的理想的供體細(xì)胞。通過長(zhǎng)期的探索，現(xiàn)在人們已經(jīng)能夠?qū)S/iPS細(xì)胞誘導(dǎo)分化為視網(wǎng)膜細(xì)胞，甚至是整個(gè)視網(wǎng)膜組織?，F(xiàn)有的研究已經(jīng)顯示由ES/iPS細(xì)胞體外形成的視網(wǎng)膜細(xì)胞具有細(xì)胞替代治療視網(wǎng)膜退行性疾病的潛力。然而，要實(shí)現(xiàn)ES/iPS細(xì)胞替代療法治療視網(wǎng)膜退行性疾病，仍有許多問題需要解決。例如，對(duì)于特定的視網(wǎng)膜細(xì)胞，體外誘導(dǎo)分化的效率仍有待提高，特別是視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞至今仍缺乏高效誘導(dǎo)方案，雖然，光感受器細(xì)胞已可以被成功移植并整合入視網(wǎng)膜組織中，但人光感受器細(xì)胞的整合效率仍然低下，視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的整合結(jié)果更加差強(qiáng)人意，ES/iPS細(xì)胞替代療法伴隨的風(fēng)險(xiǎn)是殘留的干細(xì)胞會(huì)導(dǎo)致眼內(nèi)腫瘤的發(fā)生，如何掌握體外分化時(shí)程，純化篩選視網(wǎng)膜細(xì)胞，監(jiān)測(cè)排除干細(xì)胞是實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用必須考慮的問題。

圖2 ES/iPS細(xì)胞可以逐步誘導(dǎo)分化為視網(wǎng)膜前體細(xì)胞，進(jìn)而發(fā)育形成各種視網(wǎng)膜神經(jīng)元

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