研究は、哺乳類の遺伝的失明を逆転させる新しい方法を示しています
光受容体は 細胞 セクションに 網膜 (目の奥) が活性化されると信号を送信します。 脳。錐体光受容体は、昼間の視覚、色の知覚、および視力の鋭敏さに必要です。これらの錐体は、目の病気が後期に達すると消滅します。私たちの脳細胞と同じように、光受容体は再生しません。つまり、成熟すると分裂を停止します。そのため、これらの細胞が破壊されると視力が低下し、場合によっては失明することもあります。米国国立衛生研究所国立眼科研究所の支援を受けた研究者らが治癒に成功 先天性失明 ミュラーグリアと呼ばれる網膜の支持細胞を再プログラミングし、それらを桿体光受容体に変換することにより、マウスで 自然。 これらの桿体は、一般的に暗い場所での視力に使用される光受容体細胞の一種ですが、錐体光受容体を保護することも見られます。 研究者は、これらのロッドが目の内部で再生できる場合、これは多くの目の治療の可能性があることを理解していました 病気 主に光受容体が影響を受けます。
ミュラーグリアは、研究の優れたモデル生物であるゼブラフィッシュのような他の種で強力な再生能力を持っていることが長い間確立されてきました。 ミュラーグリアは、ゼブラフィッシュの両生類の眼の損傷に応じて分裂し、再生します。 それらはまた、光受容体および他のニューロンに変換し、損傷または失われたニューロンを置き換えます。 したがって、ゼブラフィッシュは網膜に重傷を負った後でも再び見ることができます。 対照的に、哺乳類の目はこの方法で自分自身を修復しません。 ミュラーグリアは周囲の細胞をサポートして栄養を与えますが、このペースでニューロンを再生することはありません。 損傷後、非常に少数の細胞しか再現されないため、完全には役に立たない場合があります。 実験室での実験を行う場合、哺乳類のミュラーグリアはゼブラフィッシュのものを模倣することができますが、網膜組織に何らかの損傷が生じた後にのみ、逆効果になるためお勧めできません。 科学者たちは、網膜に損傷を与えることなく、哺乳類のミュラーグリアを桿体光受容体になるように再プログラムする方法を探しました。 これは、哺乳類自身の「自己修復」メカニズムのようなものです。
再プログラミングの最初のステップでは、研究者は、ミューラーグリアの分裂を引き起こすベータカテニンタンパク質を活性化する遺伝子をマウスの目に注射しました。 数週間後に行われた第XNUMX段階では、新たに分裂した細胞を刺激して桿体光受容体に成熟させる因子を注入しました。 次に、新しく形成された細胞を顕微鏡を使用して視覚的に追跡した。 作成されたこれらの新しい桿体視細胞は、構造が実際のものと類似しており、入射光を検出することができました。 さらに、シナプス構造またはネットワークも形成され、脳に信号を中継するために、桿体が網膜内の他の細胞と相互接続できるようになりました。 これらの桿体視細胞の機能をテストするために、先天性失明に苦しむマウスで実験が行われました。 これらの盲目のマウスは桿体と錐体を持っていましたが、それらに欠けていたのは、光受容体が信号を伝達することを可能にするXNUMXつの重要な遺伝子でした。 桿体視細胞は、正常なマウスと同様の機能を有する盲目のマウスにおいて同様の方法で発達した。 これらのマウスが光にさらされたときに視覚信号を受け取る脳の一部に活動が見られました。 そのため、新しいロッドが配線されて、メッセージを脳に正常に送信できるようになりました。 網膜細胞が適切に接続または相互作用していない病気の眼で、新しいロッドが適切に発達して機能するかどうかを分析する必要があります。
このアプローチは他のアプローチよりも侵襲性や損傷が少ないです。 トリートメント 再生目的で幹細胞を網膜に挿入するのと同様に利用可能であり、この分野にとっては一歩前進です。生まれつき盲目だったマウスが迷路を走るなどの視覚的課題を実行する能力を取り戻したかどうかを評価する実験が進行中である。この時点では、マウスは光を認識したが、形状を認識できなかったようだ。研究者は、この技術を人間の網膜組織でテストしたいと考えています。この研究により、私たちの再生療法への取り組みが前進しました。 失明 網膜色素変性症などの遺伝性の目の病気、加齢に伴う病気や怪我によって引き起こされます。
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ソース
Yao K etal。 2018.哺乳類の網膜における桿体光受容体のdenovo発生後の視力の回復。 自然. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0425-3
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