重塑突觸鏈接與視覺再生

由于哺乳類動物的視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞無法再生的緣故，讓視網(wǎng)膜損傷或相關(guān)退行性疾病(如視網(wǎng)膜色素病變(retinitis pigmentosa)與青光眼(glaucoma))的治療面臨巨大的挑戰(zhàn)。視覺再生治療方式大致可以分為兩種策略: (1) 外源性置換必要的細(xì)胞種類，如感光細(xì)胞(photoreceptor cell)或是視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(retinal ganglion cell)；(2) 內(nèi)源性再塑其他相關(guān)細(xì)胞。然而，無論是哪一種治療策略，視覺恢復(fù)的關(guān)鍵皆在于是否能重塑神經(jīng)細(xì)胞間的突觸連結(jié)。唯有如此，才能將光源訊號正確傳遞形成視覺感知(Ref 1)。

Organoid是什么?

類器官(organoid)是于體外培養(yǎng)而成的簡化版迷你模式器官，具有其代表器官的特定細(xì)胞群集與特性，可用于發(fā)育、疾病、藥物篩選、細(xì)胞療法與再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究。

類器官依其細(xì)胞來源可分為：(1)組織衍生類器官以及(2)多能干細(xì)胞衍生類器官。組織衍生類器官可以將組織片段或是經(jīng)純化分離后的組織干細(xì)胞置于基質(zhì)中培育，使其經(jīng)由型態(tài)發(fā)生而成熟；多能干細(xì)胞衍生類器官則是利用誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞或是胚胎干細(xì)胞，經(jīng)過胚層特化分離培養(yǎng)后，根據(jù)其胚層特性置于不同基質(zhì)與培養(yǎng)條件中 (例如：需要基質(zhì)支撐貼覆的內(nèi)胚層、需要細(xì)胞團(tuán)聚的中胚層、需要懸浮培育的外胚層等)，借此使其型態(tài)發(fā)育形成不同的類器官(Ref 2)。

Organoid與重塑突觸連結(jié)

Ludwig等人近來的研究成果為人類實現(xiàn)視覺再生療法的雄心壯志做出了重大貢獻(xiàn) (Ref 1)。此研究中正是利用了人類多能干細(xì)胞(human pluripotent stem cell)衍生視網(wǎng)膜類器官(retinal organoid)所分離而得的早期視網(wǎng)膜細(xì)胞做為研究材料。免疫細(xì)胞化學(xué)染色實驗結(jié)果顯示，這些突觸被斷開、由類器官分離而得的細(xì)胞的確具有特殊的標(biāo)志蛋白，展現(xiàn)出視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞亞群集的多樣性。接著，Ludwig等人聰明地使用了由狂犬病病毒做為載體應(yīng)用的單突觸逆行示蹤分析法，并發(fā)現(xiàn)在這些神經(jīng)細(xì)胞之間可以重新塑造神經(jīng)突觸(Ref 1)。這篇科學(xué)研究文章，除了證實類器官衍生神經(jīng)細(xì)胞具有突觸可塑性之外，也對未來應(yīng)用于醫(yī)學(xué)治療的相關(guān)研究提供了相當(dāng)具有潛力的培養(yǎng)與評估框架。

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1. 單頁 - 神經(jīng)標(biāo)記物

2. 單頁 - 神經(jīng)遞質(zhì)

3. 單頁 - 神經(jīng)軸突和突觸

4. 單頁 - 視覺和視網(wǎng)膜

5. 掛圖 - 神經(jīng)元標(biāo)記

6. 單頁 - 神經(jīng)科研

參考文獻(xiàn)

1. Proc Natl Acad Sci U S A. 2023 Jan 10;120(2):e2213418120. doi: 10.1073/pnas.2213418120. Epub 2023 Jan 4.

2. Nat Rev Mater. 2021;6(5):402-420. doi: 10.1038/s41578-021-00279-y.

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