清華新聞網(wǎng)1月12日電 脈絡(luò)膜是視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞、視網(wǎng)膜外五層,尤其是黃斑中心凹重要的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。脈絡(luò)膜毛細(xì)血管萎縮是老年性黃斑變性、視網(wǎng)膜色素變性、病理性近視等致盲性眼病的重要病理基礎(chǔ)。然而,目前尚無(wú)治療脈絡(luò)膜缺血的有效方法。清華大學(xué)附屬北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院眼科胡運(yùn)韜教授團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)中心那潔副教授團(tuán)隊(duì)合作,研究證實(shí)了干細(xì)胞來(lái)源的脈絡(luò)膜內(nèi)皮細(xì)胞移植有望成為治療脈絡(luò)膜缺血的新方法,由此為脈絡(luò)膜缺血相關(guān)疾病的治療打開(kāi)一個(gè)新窗口,具有極高的臨床應(yīng)用及轉(zhuǎn)化前景。

研究圖示
研究團(tuán)隊(duì)高效分化出人多能干細(xì)胞來(lái)源的脈絡(luò)膜內(nèi)皮細(xì)胞(hPSC-CEC), 證實(shí)其表達(dá)脈絡(luò)膜內(nèi)皮細(xì)胞特異性標(biāo)記物:CD31、CA4、RGCC、PV-1;細(xì)胞膜表面具有脈絡(luò)膜內(nèi)皮細(xì)胞特征性有孔結(jié)構(gòu);并具有內(nèi)皮細(xì)胞特異性生理功能。

圖1.人多能干細(xì)胞來(lái)源的脈絡(luò)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞。A.表達(dá)脈絡(luò)膜內(nèi)皮細(xì)胞特異性標(biāo)記物;B.細(xì)胞膜表面具有脈絡(luò)膜內(nèi)皮細(xì)胞特征性有孔結(jié)構(gòu);C.內(nèi)皮細(xì)胞具有脂滴吞噬功能;D.內(nèi)皮細(xì)胞具有管腔形成功能
隨后,研究團(tuán)隊(duì)建立了大鼠脈絡(luò)膜缺血?jiǎng)游锬P停瑢PSC-CEC移植至脈絡(luò)膜上腔。發(fā)現(xiàn)hPSC-CEC可高效整合至大鼠脈絡(luò)膜血管中,增加脈絡(luò)膜厚度。通過(guò)吲哚菁綠(ICG)脈絡(luò)膜血管造影,活體觀察到脈絡(luò)膜缺血區(qū)血管重構(gòu),實(shí)現(xiàn)脈絡(luò)膜缺血修復(fù)。視網(wǎng)膜電流圖(ERG)證實(shí)hPSC-CEC移植治療后,脈絡(luò)膜缺血大鼠視功能顯著提高(圖2)。

圖2.hPSC-CEC對(duì)大鼠脈絡(luò)膜血管的修復(fù)作用。A.hPSC-CEC在大鼠脈絡(luò)膜缺血區(qū)域可整合入大鼠自身血管、并可實(shí)現(xiàn)血管再生(CD34標(biāo)記大鼠及人的內(nèi)皮細(xì)胞;CD31標(biāo)記人的內(nèi)皮細(xì)胞);B.大鼠眼底ICG造影顯示移植后脈絡(luò)膜缺血區(qū)域形成新的血管網(wǎng);C.細(xì)胞移植后脈絡(luò)膜厚度增加;D.大鼠視網(wǎng)膜電流圖提示細(xì)胞移植后視網(wǎng)膜功能顯著改善
此外,將hPSC-CEC與大鼠缺血脈絡(luò)膜體外共培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),hPSC-CEC可響應(yīng)缺血環(huán)境,上調(diào)多個(gè)基因,可能起到調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞遷移、血管生成及保護(hù)、免疫調(diào)節(jié)、視網(wǎng)膜修復(fù)以及抑制病理性脈絡(luò)膜新生血管(CNV)形成等作用,改善脈絡(luò)膜微環(huán)境,促進(jìn)脈絡(luò)膜缺血的修復(fù)(圖3)。

圖3.單細(xì)胞RNA測(cè)序(single cell RNA-seq)研究顯示hPSC-CECs在與離體缺血脈絡(luò)膜共培養(yǎng)后上調(diào)血管生成、免疫調(diào)節(jié)和神經(jīng)保護(hù)等基因
該研究將人多能干細(xì)胞高效誘導(dǎo)為類脈絡(luò)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞,將其移植至脈絡(luò)膜缺血?jiǎng)游锬P兔}絡(luò)膜上腔,可有效改善脈絡(luò)膜缺血,并提高視功能。
該研究成果以“人多能干細(xì)胞來(lái)源的內(nèi)皮細(xì)胞修復(fù)脈絡(luò)膜缺血(Human pluripotent stem cells derived endothelial cells repair choroidal ischemia)”為題,于2023年12月在《先進(jìn)科學(xué)》(Advanced Science)期刊上發(fā)表。
胡運(yùn)韜、那潔為該論文共同通訊作者。北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院眼科主治醫(yī)師李孟達(dá)、碩士霍思同,清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士生王佩亮、邱輝為該論文共同第一作者。北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院眼科主任醫(yī)師林思勇、副主任醫(yī)師郭立斌、博士李晨迪、技師紀(jì)一聰,清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院已畢業(yè)博士朱詠林、博士生劉金陽(yáng),北京大學(xué)附屬第三醫(yī)院婦產(chǎn)科助理研究員郭健穎等為該研究作出了重要貢獻(xiàn)。清華大學(xué)教授黃天蔭為該研究提供了寶貴意見(jiàn)。
該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、清華大學(xué)春風(fēng)基金、清華大學(xué)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)科研計(jì)劃項(xiàng)目、山西醫(yī)科大學(xué)-清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院前沿醫(yī)學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等的資助。
供稿:北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院
題圖設(shè)計(jì):李柳依
編輯:李華山
審核:郭玲