
得益于新的程序,一些夜盲小鼠现在可以在低光中看到。在未成熟的光检测细胞被注入眼睛之后,小鼠获得了夜视。
研究人员在考虑人类的技术之前还有很长的路要走,但是他们很兴奋,因为细胞不仅能够与小鼠的生存和融合在一起天然眼球,而且还要与大脑建立联系。这些连接使光检测的细胞可以将信号发送到大脑部分,从而将电脉冲转化为视觉。
伦敦大学学院的研究人员罗宾·阿里(Robin Ali)说:“我们证明这可以导致功能连接和远见的改善。”他们使用的模型是用于夜间失明,但是用来替代眼睛中光检测细胞的治疗方法可以帮助患有许多不同类型的失明的人,包括晚期黄斑变性。
阿里指出,这只是开发治疗方法以替代人眼中的光检测细胞的一步。他告诉LivesCience:“这是一个非常重要的概念证明,但这不是在一个阶段,我们可以立即进行临床试验。我们还需要采取其他步骤。”
如果在包括人体试验在内的进一步测试中得到证明,该程序可以帮助那些因失败而遭受失明的人光检测,或感光受体,称为杆和锥体。杆细胞检测到低水平的光;锥细胞在检测光线时会更糟,但可以检测细节和颜色。这两种类型的细胞将眼球的背面排成一列,并告诉大脑何时检测光。然后,大脑将这些信号解释以形成图像。
正常小鼠的300万至400万杆细胞。在这项研究中,阿里和他的同事在没有任何棒细胞且看不到弱光的小鼠中测试了他们的移植方法。研究人员植入了大约有200,000个杆细胞,它们已经隔离了从眼睛健康的年轻小鼠。他们等待细胞植入小鼠的眼睛,然后进行了几次测试,以查看它们是否在工作。处理的小鼠对低光刺激反应。研究人员甚至可以看到新植入的杆细胞在刺激时向大脑发送信号。
不过,主要测试是在黑暗中。在治疗之前,研究人员已经培训了夜灯在一项任务中,小鼠必须在Y型池的一端通过视觉提示找到一个隐藏的平台。在明亮的光线下,老鼠可以看到视觉提示并为平台游泳,但是在黑暗中,他们的视线非常糟糕,以至于最终在圈子里游泳。
在9只小鼠接收移植的杆细胞后,即使在黑暗中,有4只小鼠也能够看到视觉提示。它们是四只小鼠,其中25,000多个移植的棒细胞幸存并整合到了他们的眼睛中。其他五只小鼠的杆细胞水平较低,并且在任务上表现不佳,这意味着在弱光下需要最少的杆细胞。
将来,研究人员希望使用人类成年人(从患者那里收获)或胚胎干细胞,它们已经变成了杆细胞,而不是活小鼠的细胞。他们目前正在测试实验室制造和小鼠制造的杆细胞之间的相似性。
阿里说:“我们能够从干细胞中制造感光细胞[棒和锥]。我们现在看到我们是否可以移植它们。”阿里说。这是临床应用的重要一步。”
这项研究今天(4月18日)在《自然》杂志上发表。
您可以关注LiveScience员工作家Jennifer Welsh叽叽喳喳, 在Google+或继续Facebook。遵循LiveScience,以获取最新的科学新闻和发现叽叽喳喳然后继续Facebook。