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晶状体原位再生:从Remove到Regenerate!

2018-07-19 来源:协和眼科资讯  标签: 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要:如果您是一位眼科医生,相信您的朋友圈一定已经被中山眼科中心刘奕志教授团队这篇“内源性干细胞治疗先天性白内障”刷屏。随着再生医学的崛起,人们的思路逐渐从remove转向repair和regenerate。晶状体原位再生首次实现了人体有生理功能的实体组织器官原位再生,这项研究不仅是再生医学的重大突破,更是转化医学的完美诠释。

 如果您是一位眼科医生,相信您的朋友圈一定已经被中山眼科中心刘奕志教授团队这篇“内源性干细胞治疗先天性白内障”刷屏。随着再生医学的崛起,人们的思路逐渐从remove转向repair和regenerate。晶状体原位再生首次实现了人体有生理功能的实体组织器官原位再生,这项研究不仅是再生医学的重大突破,更是转化医学的完美诠释。

 
先天性白内障的治疗目前仍以手术治疗为主,但由于术后儿童晶状体囊膜增殖明显,常需联合后囊膜切除、前部玻璃体切除、术后激光后囊切开等方式抑制囊膜的增殖,保持视轴光路通畅。即使如此,仍然有相当一部分患者术后囊膜挛缩、机化,阻断视轴光路,不利于儿童的视觉发育。且多次操作副作用多、风险大,甚至不乏因此致盲的例子。
 
“再生”的核心是干细胞,干细胞技术的发展为组织器官功能再生带来了希望。然而,现行的干细胞技术多采用外源性干细胞注入体内,迄今未能成功。治疗白内障的人工晶状体是目前应用最多的人工器官,但处在发育期的婴幼儿并不宜用。人们发现先天性白内障患儿行白内障囊外摘除后,在残留的晶状体囊袋赤道部长出一圈类似晶状体纤维的组织,不断增殖,与晶状体囊袋一起构成类似“甜甜圈”的形态(图1)。带着临床中的疑问转向实验室,很快就找到了晶状体再生的核心角色——晶状体表皮干细胞(lensepithelialstem/progenitorcells,LECs)。LECs覆盖于晶状体前表面,是内源性的干细胞,在晶状体赤道部分化为晶状体纤维,具有很强的再生能力,当晶状体受到创伤时,其再生能力可增强为静止状态下的11倍。随年龄增长,LECs代谢和再生能力减弱,是白内障形成的核心因素。
 
图1传统白内障摘除术,晶状体前囊膜、后囊膜撕除后形成“甜甜圈”样再生晶状体组织
 
与传统的连续环形撕囊不同,这项研究创造了一种新的创伤更小的手术方式,仅在晶状体前囊膜上做一个1-1.5mm的小切口,通过这一切口切除混浊的晶状体最大限度的降低了对晶状体前表面LECs的损伤,同时达到刺激其增殖的目的。首先在兔眼上试验,发现通过这种手术,术后7周,囊袋内再生出新的晶状体,且具有一定屈光力,通过新的晶状体可以清晰观察到眼底(图2、3)。实验团队又在猕猴眼中得到了相同的结论。
 
图2a.小切口白内障摘除术,晶状体前囊膜切口缩小为1-1.5mm,位于近赤道部,术后LECs增殖,晶状体可原位再生;b.兔眼术后7周,新晶状体已具有生理功能。
 
图3兔眼试验,透过再生晶状体可清晰观察眼底
 
带着实验室得到的这一可喜结论,研究者将这一新的手术方式应用到12名2岁以下先天性白内障患儿的治疗中,设置了对照组和实验组,对照组患儿依然采用传统白内障手术治疗,术后不植入人工晶体。实验组患儿采用新的手术方式,为最大程度上避免前囊切口的疤痕影响视轴清晰度,该团队将切口做在近赤道部的晶体囊膜前表面,吸除晶状体。术后新的晶状体纤维由赤道部逐渐向中心生长,5个月后囊袋内新生的晶状体组织已覆盖中心区域(图4)。术后8个月,再生的晶状体厚度已接近正常晶状体,屈光调节力可达到2.5D(人工晶状体仅为0.1D)。95.8%患眼术后视轴通路不受屈光介质影响,术后视力也可以达到与对照组相当的水平。而晶状体前囊膜上的小切口疤痕位于近赤道部,仅在散瞳条件下才能观察到,正常瞳孔大小时不会影响患者的视觉质量(图5)。且由于未使用外来干细胞也未应用刺激干细胞增殖的药物,术后没有观察到LECs的异常增殖。
 
图4a.术后晶状体纤维由赤道部逐渐向中心覆盖;b.术后5个月,新晶状体已初具形态,眼底清晰可见。
 
图5晶状体前囊膜切口位于近赤道部,减少对视轴光路的干扰
 
这一新的术式,不仅大大降低了手术创伤,且保留了晶状体-玻璃体间天然屏障,最大限度的保持了眼部正常结构,且再生的晶状体具有一定的生物学功能,这是人工晶状体所无法比拟的,为先天性白内障患儿带来了福音。
 
(正文所有图片均来自原文)

原文:
 
HaotianLin,HongOuyang,JieZhu,ShanHuang,ZhenzhenLiu,YizhiLiuetc.Lensregenerationusingendogenousstemcellswithgainofvisualfunction.Nature531,323–328(17March2016).DOI:10.1038/nature17181.
 
短评:
 
1825年,Cocteau等首次报道了去除晶体内容物的新西兰白兔的晶体再生,随后亦有其他学者重复试验得到了同样的结论——晶体可以再生。尽管这一结论遭遇了不少质疑,但仍有一些研究者坚定不移地继续探索,使晶体可以再生这一结论逐渐被科学界认可并接受。兔的晶体再生研究最为深入,在其他一些哺乳动物中也已得到证实,如猫、狗及猴类等,但在人眼中的报道尚属首次,因此,刘奕志教授及张康教授团队的这一研究结果是白内障领域一个重要的里程碑,尤其对于儿童先天性白内障的治疗,具有划时代的意义。众所周知,儿童先天性白内障对白内障手术医师的要求较高,而即使最娴熟的白内障医师,也很难避免儿童白内障术后后发障的发生,因而需要术中联合后囊膜环形撕开、甚至前玻切,或者术后激光切开后囊膜等,这样又会引发一系列后续的并发症,处理起来非常不易。而换个角度思考,从儿童白内障术后增生如此明显的表象,一路追寻到晶体表皮干细胞(LECs)并加以利用,却可以另辟蹊径,再生晶状体,完美地解决这一眼科难题。文章最后也讨论了该技术在老年性白内障中应用的可能性。但正如文章所说,老年性白内障核较硬,超声能量较高,前囊需要撕得更大;且超声能量大也可能损伤LECs;更重要的是,随着年龄的增加,LECs逐渐减少。因而,在老年性白内障术后实现晶体再生的道路依旧漫长。不过,已有一些文献报道,在对兔人工诱发白内障并摘除晶体内容物后,植入胚胎外胚层细胞(包括来源于脑、皮肤、睑缘者均有报道),亦可获得晶体再生,但在人类尚未有相关研究报道。我们期待,在不久的将来,我们能够实现老年性白内障、外伤性白内障等各种白内障术后的晶体再生,让过去仅存于科幻小说中的梦想成为现实,让人类步入告别人工晶状体的新时代。
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