器官捐獻(xiàn)者眼中感光細(xì)胞“重生”
中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的數(shù)十億個(gè)神經(jīng)元以電信號的形式傳遞感覺信息。在眼睛中,被稱為光感受器的特殊神經(jīng)元可感知光線。11日,美國猶他大學(xué)約翰·A·莫蘭眼科中心的一組研究人員和斯克里普斯研究所的合作者在《自然》雜志上發(fā)表了一篇論文,描述了他們?nèi)绾螌⒁暰W(wǎng)膜作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的模型,研究神經(jīng)元是如何死亡的,并介紹了“復(fù)活”神經(jīng)元的新方法。他們恢復(fù)了器官捐贈(zèng)者眼睛中的感光神經(jīng)細(xì)胞,并恢復(fù)了它們之間的通信,新發(fā)現(xiàn)將改變大腦和視覺研究。
“我們能夠喚醒人類黃斑中的感光細(xì)胞,黃斑是視網(wǎng)膜的一部分,負(fù)責(zé)中心視力(即形覺)以及我們看到細(xì)微細(xì)節(jié)和顏色的能力!痹撗芯恐饕髡、莫蘭眼科中心科學(xué)家法蒂瑪·阿巴斯博士解釋說,在器官捐贈(zèng)者死后長達(dá)五個(gè)小時(shí)的眼睛中,這些細(xì)胞對強(qiáng)光、彩色光,甚至非常暗的閃光都有反應(yīng)。
雖然最初的實(shí)驗(yàn)恢復(fù)了感光細(xì)胞,但這些細(xì)胞似乎已經(jīng)失去了與視網(wǎng)膜中其他細(xì)胞“對話”的能力。研究小組發(fā)現(xiàn),缺氧是導(dǎo)致這種通信喪失的關(guān)鍵因素。
為了克服這一挑戰(zhàn),研究小組在器官捐贈(zèng)者死亡后20分鐘內(nèi)摘取了其眼睛,并設(shè)計(jì)了一種特殊的運(yùn)輸裝置,以恢復(fù)器官捐贈(zèng)者眼睛的氧氣和其他營養(yǎng)。他們還制造了一種設(shè)備來刺激視網(wǎng)膜并測量其細(xì)胞的電活動(dòng)。通過這種方法,研究小組能夠恢復(fù)在活人眼睛中可看到的一種特定的電信號,即“b波”。這是第一次從死后的人眼中央視網(wǎng)膜上記錄b波。
過去的研究中,科學(xué)家在器官捐贈(zèng)者的眼睛中恢復(fù)了非常有限的電活動(dòng),但從未在黃斑中實(shí)現(xiàn)過。現(xiàn)在,研究人員能夠讓視網(wǎng)膜細(xì)胞相互“對話”。
該團(tuán)隊(duì)展示的這一過程可用于研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)的其他神經(jīng)元組織。這項(xiàng)革命性的技術(shù)進(jìn)步可以幫助研究人員更好地了解神經(jīng)退行性疾病,包括老年性黃斑變性等致盲視網(wǎng)膜疾病。
研究人員指出,與非人類靈長類動(dòng)物研究和對動(dòng)物模型的依賴相比,這種方法可降低研究成本,因?yàn)閯?dòng)物模型產(chǎn)生的結(jié)果并不總適用于人類。雖然老鼠通常用于視覺研究,但它們眼球中沒有黃斑。未來,研究人員還可在功能正常的人眼細(xì)胞上測試潛在的新療法,從而加快藥物開發(fā)。實(shí)習(xí)記者張佳欣
(責(zé)任編輯:支艷蓉)