幹细胞结合3D打印造出眼部組織

    美國國家衛生研究院下屬國家眼科研究所(NEI)研究人員使用患者幹細胞和3D生物列印技術，列印出一種支援視網膜感光的光感受器的眼組織——外層血——視網膜屏障的細胞組合。

    外層血——視網膜外屏障由視網膜色素上皮(RPE)組成，視網膜色素上皮被布魯赫膜與富含血管的脈絡膜毛細血管隔開。布魯赫膜（是位於視網膜色素上皮和脈絡膜之間的一種細胞外基質）調節絨毛毛細血管和RPE之間的營養物質和廢物的交換。在AMD中，稱為脈絡膜小疣的脂蛋白沉積物在布魯赫膜外形成，阻礙其功能。隨着時間的推移，RPE分解，導致光感受器退化和視力喪失。

    研究人員在水凝膠中結合了三種未成熟的脈絡膜細胞類型：周細胞、內皮細胞和成纖維細胞。然後，他們將凝膠列印在可生物降解的支架上。幾天後，這些細胞開始成熟，形成緻密的毛細血管網路。在第九天，研究人員在支架的反面種植了視網膜色素上皮細胞。列印的組織在第四十二天達到完全成熟。

    組織分析、遺傳和功能測試表明，列印組織的外觀和行為都類似於天然的外層血——視網膜屏障。在誘導應激下，列印組織顯示出早期AMD的模式，如RPE下的脈絡膜小疣，並進展到晚期幹性AMD，其中觀察到組織退化。低氧導致濕性AMD樣外觀伴隨着脈絡膜血管過度增殖，並遷移到RPE下區域。用於治療AMD的抗血管內皮生長因數藥物可抑制血管過度生長和遷移，並恢復組織形態。

    據悉，將近二千萬美國人患有某種形式的年齡相關性黃斑變性。它是六十歲及以上美國人視力喪失的主要原因；它也是全球不可逆轉失明和視力喪失的主要原因。NIH國家轉化科學推進中心3D組織生物打印實驗室主任、共同作者馬克費 · 雷爾說：“我們的合作努力產生了與退行性眼病非常相關的視網膜組織模型,這種組織模型在轉化應用中具有許多潛在用途，包括治療學開發。”

    據悉，這一成果為研究老年性黃斑變性(AMD)和其他眼病的發病機制提供了模型，將促進人們對致盲疾病機制的理解。科學家們在Nature Methods上發表了他們的研究成果。

    月    比