|
发表于 2016-3-29 22:08:18
|
中山眼科中心刘奕志教授领衔的国际化团队,经过18年研究,取得重大突破:利用内源性干细胞原位再生出透明晶状体,首次实现人体有生理功能的实体组织器官再生。
该研究为临床治疗先天性白内障提供了全新策略,开辟了组织再生及干细胞临床应用的新方向。
原创论文在2016年3月9日发表于Nature杂志。
壁虎的尾巴断了可以再长出新的尾巴,而人的实体组织器官缺失后无法再生,只能用异体组织器官或就像假肢一样的人工器官替代。异体器官存在免疫排斥,人工器官则缺乏生物活性。治疗白内障的人工晶体是目前应用最多的人工组织器官,但存在着生理调节功能缺失等不足,且大小固定,未能模拟自然的生长状态,处在发育期的婴幼儿并不宜用。
如今,干细胞技术的发展为组织器官功能再生带来了希望。然而,现行的干细胞技术多采用外源性干细胞,迄今未能成功。中山眼科中心刘奕志教授团队突破性地利用自体内源性干细胞实现晶状体原位再生,用于治疗婴幼儿先天性白内障。再生医学成果澳大利亚眼研究中心角膜研究负责人Mark Daniell赞叹该项研究“如此惊人,几乎像是科幻小说。”
《自然》(Nature)杂志上的论文
晶状体原位再生 美妙科幻成现实
五大优势!巧用内源性干细胞
内源性干细胞原位再生治疗有五大优势:无伦理争议;无免疫排斥;具组织特异性;原位有序排列;易与原组织整合及功能连接。刘奕志教授团队解释道:“内源性干细胞是人体自己固有的,无需依靠外源性。晶状体本身是活体组织,里面含有活性干细胞,在适宜的微环境下可以实现人类组织器官再生的生理功能。与外源性干细胞相比,又避免了异体干细胞的免疫排斥风险。”
刘奕志教授团队发现,晶状体存在内源性上皮干细胞,且Pax6和Bmi1是维持其自我更新和分化能力的关键因子。针对目前常规白内障手术囊袋破口大,损伤内源性上皮干细胞,无法再生晶状体的情况,他们创建了一种全新的超微创白内障术式,将病变组织清除,并保护了利于干细胞生长的基底膜和再生微环境,在新西兰兔和食蟹猴中首次成功原位长出透明晶状体。在临床试验中,12名2岁以内的先天性白内障患儿接受了这种新术式,6个月后,患儿手术眼中均可再生出透明且具备视功能的晶状体,同时与对照组相比,后发障发生率降低20倍以上。
刘奕志教授说到,此项技术为真正意义的超微创。传统手术虽然眼球外表的角膜切口为3.2mm,但眼内的晶状体撕囊口为6mm;而新术式的眼内晶状体撕囊口也仅为1-1.5mm,从而在体表体内均实现微创,保存再生环境,避免损伤具有再生功能的干细胞。
目前,中山大学中山眼科中心通过新疗法完成治疗的先天性白内障患儿恢复良好,术后炎症及并发症少。“年龄越小的白内障患儿做这种手术效果越好,通常术后6个月就可长出有视功能的晶状体。这种手术可明显提高患儿的视力,更好地帮助他们度过视力发育关键期。”
全新超微创白内障术式
刘奕志教授团队的研究不但为先天性白内障治疗提供了全新的策略,更开辟了组织再生及干细胞临床应用的新方向。刘奕志教授说:“首先,开辟一个新的研究领域,具有革命性意义。第二个重大意义在于成功将干细胞再生功能应用到人体治疗。”他强调,该项研究不仅在先天性白内障领域作出贡献,实际上,它更是近年来再生医学的最重要突破,对整个医学具有示范性和引领性。
再生医学的最重要突破
刘奕志教授指出,如果婴幼儿晶体本身就发育不完全,存在炎症、囊袋受损或本身不具有健康的内源性干细胞等问题,就不适合采用这种疗法。此外,由于老年人白内障晶状体核比较硬,目前无法通过小撕囊口除去病变晶状体,且细胞再生速度相对缓慢,同样还不适用该手术,目前仍需以人工晶体疗法为主。不过,匹兹堡大学医学院细胞生物学家James Funderburgh对这项技术充满信心:“即便只适用于孩子,它也是美妙的。”
强强联合 优势互补
人类晶状体原位再生治疗先天性白内障的研究,是由中山大学中山眼科中心刘奕志教授领衔的国际化多个团队的合作成果。此前与加州大学圣地亚哥分校医学院的张康教授团队已有多次合作,分别在阐明青光眼发病机理、揭示角膜上皮细胞命运决定因子、证明羊毛甾醇在白内障形成中的关键调控作用等研究中获得了重大发现。
“晶状体原位再生的研究由中山眼科中心主导,早在多年前我们就提出了此研究理念。在四个论文第一作者中,有三位是中山眼科中心的固定研究人员。”不过,在刘奕志教授看来,重大成果是全链条合作的产物,每一方都有优势和强项。中山大学中山眼科中心的强项是病例多、手术技术好,更有雄厚的基础研究作为支撑。加州大学在遗传研究上有优势,哈佛大学的长项是特异性标记物鉴定。在此基础上,实现强强联合、优势互补。他笑着说:“合作可以共赢,我和张康教授合作了3年,每年都能在Nature发表论文,这就是很好的结果。”
来源中大官方微信isysu
“有人说,我们的发现就像科幻一样。有时候,科幻真的能成为现实,在新方向打开一扇门。”
——刘奕志教授
中山眼科中心主任兼眼科医院院长、中山大学眼科学国家重点实验室主任
|
|