研究人员对人类干细胞进行建模以识别青光眼的变性

超过300万美国人患有青光眼，这是一种严重的眼疾，会导致视力下降。印第安纳大学医学院的研究人员使用人类干细胞模型发现，他们可以分析受青光眼损害的细胞内的缺陷，并有可能利用这些信息来开发新的策略来减缓疾病进程。

这项研究于6月11日发表在《干细胞报告》上，其重点是针对视网膜神经节细胞内的基因突变，这些基因突变是眼睛与大脑之间的联系。研究人员发现，当将人多能干细胞分化为视网膜神经节细胞时，它们能够识别与青光眼神经变性相关的特征。

杰森说：“一旦确定了这样的靶标(细胞中出了什么问题)，这将为最终发展治疗方法(尤其是药理学方法)减慢和逆转这些退化表型打开许多可能性。”梅耶(Meyer)博士，IU医学院医学和分子遗传学副教授。

研究人员团队由迈耶(Meyer)以及该出版物的共同第一作者凯斯汀·范德华(Kirstin VanderWall)和黄康杰(Kang-Chieh Huang)共同领导，后者是迈耶实验室IUPUI的科学学院的研究生，该研究所位于斯塔克神经科学研究所内。Meyer的实验室以前位于科学学院内。

当视网膜神经节细胞通过青光眼退化时，会导致视力丧失和最终失明。梅耶说，这项研究的研究人员从患有青光眼遗传形式的患者那里获得了多能干细胞。然后他们将干细胞分化为视网膜神经节细胞，以寻找神经退行性缺陷。

梅耶说：“(干细胞研究)最有力的一件事是，当您从患有某种疾病的遗传基础的患者那里得到细胞时，细胞的DNA中就存在着所有的蓝图，可以发展出这种疾病的特征。” 。

他们还使用基因编辑技术CRISPR-Cas9将通常与青光眼相关的基因突变引入干细胞的现有系中，以进行疾病建模，以及纠正患者来源细胞中的基因缺陷。

Huang说：“ CRISPR / Cas9基因编辑方法不仅使我们能够研究疾病，而且使用这种方法，我们还能够证明纠正基因突变如何逆转疾病，也证明了基因治疗方法的潜力。”

迈耶说，研究小组在自噬过程中发现了功能异常，这是人体清除受损细胞以再生健康细胞的方式。

梅耶说：“我们发现在青光眼患者的细胞中，这种自噬过程存在一些缺陷，因此您积累了太多的细胞垃圾。”他补充说，这些缺陷与细胞的变性有关。干riv，最后死了。

迈耶说，使用一种名为雷帕霉素的药物化合物(已知会促进自噬过程)，他们发现他们先前鉴定出的许多神经退行性特征减慢了速度，细胞似乎恢复了并且看起来更加正常。

迈耶说，人类干细胞在研究人类疾病，特别是神经退行性疾病中起着重要作用。过去使用动物模型对视网膜神经节细胞和青光眼作为退行性疾病的研究表明，物种之间细胞反应的方式有所不同。

“由于它们是人类细胞，因此它为我们提供了一种更具代表性的模型来测试药理化合物，” VanderWall补充说，“与测试化合物相比，它使我们更好地了解了它对人类细胞的潜在毒性或无毒性在动物中。”

迈耶说，在确定了细胞内的靶标(自噬过程)之后，实验室正在进行的工作将集中在分析使用不同类型药物化合物治疗青光眼的方法上。与许多神经退行性疾病(例如阿尔茨海默氏病和帕金森氏病)一样，很少有治疗方法(如果有的话)，并且无法治愈。

迈耶说：“迫切需要尝试寻找治疗这些疾病的新方法。”国家眼科研究所，印第安纳州卫生部脊髓和脑损伤研究基金以及印第安纳州临床和转化科学研究所为这项研究提供了资助。