2018年3月27日

小鼠视网膜中的免疫细胞再生

乍看上去

  • 一项新的研究表明,在小鼠中几乎被消除后,视网膜中的免疫细胞如何再生。
  • 这些发现可能导致减少视网膜某些疾病的视力丧失的疗法。
视网膜的三张图像显示在第0、7和10天免疫细胞的数量不断增加 用一种几乎消除了免疫细胞(称为小胶质细胞)的药物治疗后的小鼠视网膜图像。治疗结束后,几乎所有小胶质细胞消失了(第0天)。 7天后,小胶质细胞已跨视网膜迁移,到第10天,它们的数量增加了。国立眼科研究所Wai T. Wong

视网膜是眼后部的一薄层细胞。它包括将视觉信息传递到大脑的感光细胞和神经元。与这些细胞混合的是小胶质细胞,这是一种专门的免疫细胞,有助于维持视网膜的健康。

神经元和小胶质细胞之间的通讯对于维持神经元向大脑发送信号的能力非常重要。当视网膜受伤时,小胶质细胞还可以去除受伤部位不健康或濒死的细胞。但是小胶质细胞可以靶向健康细胞,并导致视力下降。

研究表明,在视网膜变性疾病中,如与年龄有关的黄斑变性和色素性视网膜炎,阻断或清除小胶质细胞可以帮助减慢视力。短时间内失去小胶质细胞不会影响神经元的功能。因此,暂时去除它们对于这种视网膜疾病可能是有用的治疗方法。

为了测试消除小胶质细胞后视网膜中发生的事情以及细胞是否可以恢复正常排列和功能,由美国国立卫生研究院国家眼研究所(NEI)的Wai T. Wong博士领导的研究小组消除了小鼠视网膜中的小胶质细胞。结果发表在 科学进步 于2018年3月21日。

研究人员使用基因工程小鼠或阻断小胶质细胞赖以生存的信号的药物消除了小胶质细胞。无论采用哪种方法,小胶质细胞在消除后的30天内都会重新填充视网膜。在药物和遗传模型中,细胞群在150天后恢复到正常密度。

该团队使用一种新颖的方法来视觉跟踪视网膜中的小胶质细胞运动。他们发现,返回的小胶质细胞首先生长在视神经附近的簇中,视神经是神经纤维的束状束,将信号从视网膜传递到大脑。逐渐地,新的小胶质细胞向视网膜边缘向外扩展。随着时间的流逝,细胞会在整个视网膜上均匀地重建。

为了测试新的小胶质细胞是否完全发挥功能,科学家用强光破坏了视网膜。新的小胶质细胞能够正常激活并迁移到损伤部位。研究人员还测试了不同组神经元的健康状况,发现小胶质细胞完全维持了视网膜中神经元的功能。耗竭时间短暂的情况尤其如此。

进一步的研究表明,一种名为CX3CL1的分子在小鼠视网膜的小胶质细胞再填充中起着重要作用。基因工程缺失这种分子的小鼠延迟了小胶质细胞的繁殖。

Wong说:“我们的研究为了解控制视网膜免疫系统的方法奠定了基础。”

用于去除小胶质细胞的药物是全身性给药,影响大脑和中枢神经系统的其他部位。需要进行更多的研究,以找到将这些药物直接施用于视网膜的方法,以免脱靶组织。

相关链接

参考文献: 在CX3CL1-CX3CR1调控下,重新填充小胶质细胞可恢复内源性组织和功能。 Zhang Y,Zhao L,Wang X,Ma W,Lazere A,Qian H,Zhang J,Abu-Asab M,Fariss RN,Roger JE,Wong WT。 科学顾问 2018年3月21日:4(3):eaap8492。 doi:10.1126 / sciadv.aap8492

资金: NIH的国家眼科研究所(NEI)。