研究人员用病人的细胞在培养皿中重现眼部疾病

通过加速患者干细胞的衰老过程，P&S的研究人员在培养皿中创建了一个与年龄相关的黄斑变性模型，并使用该模型来了解为什么有些人会患上这种疾病。

老年性黄斑变性(AMD)影响了900万美国人，是50岁以上人群视力下降的主要原因之一。这种疾病会逐渐破坏视网膜黄斑部的细胞，黄斑部负责我们看到视觉中心细节的能力。

虽然对不太常见的“湿型”AMD有有效的治疗方法，但对更常见的“干型”AMD没有治疗方法，因为这种疾病很难在实验室中研究。

新的患者特异性疾病模型，由珍妮特·斯派洛博士,曾志伟，医学博士，博士的部门眼科学而且病理学与细胞生物学为科学家提供了一种更好地了解疾病进展的方法，筛选可以预防或减缓疾病的药物，并有可能开发个性化治疗。该研究结果发表在该杂志的网络版上人类分子遗传学．

人眼的独特结构是科学家们努力研究AMD干性形式的原因之一。Laszlo Z. Bito眼科副教授、病理学和细胞生物学副教授曾博士说:“老鼠的眼睛里没有黄斑，所以没有这种疾病的动物模型。此外，我们不能从活着的病人身上移除眼睛组织，所以我们只能从通常患有晚期疾病的已故病人身上研究眼睛。”

“我们需要研究疾病初始阶段的眼细胞，这样我们就可以设计出预防视力丧失的治疗方法。患者特异性干细胞系给了我们这样的机会。”

在创建AMD模型时，Tsang博士和他的博士后Jin Yang(医学博士，博士)从几个携带增加AMD风险的基因的患者身上提取了皮肤细胞。Drs。Tsang和Yang将这些皮肤细胞转化为干细胞，然后转化为视网膜细胞。

然而，由这种干细胞制成的视网膜细胞就像年轻的眼睛细胞一样，不会表现出退化的迹象。“其他研究小组用这种方法制造视网膜细胞，并试图将它们与健康眼睛的人制造的细胞进行比较，但他们没有发现任何差异，”曾博士说。

哥伦比亚大学研究人员取得的关键进展是斯派洛博士设计的一种方法，可以加速干细胞来源的视网膜细胞的衰老过程。

Tsang博士说:“我们在视网膜细胞中加入了维生素a的碎片产物，这些维生素a在正常衰老过程中会在眼睛中积累数十年，我们将这些细胞暴露在相当于阳光的环境中。”“10天后，根据大多数标准，这些细胞就像60岁的细胞一样。”

通过比较AMD患者和健康对照组的老化视网膜细胞，研究人员发现了患者患上这种疾病的原因。

“眼睛经常暴露在光线下，会产生大量有害的氧自由基，这些氧自由基会在眼睛里积聚，”曾博士说。“我们发现，在AMD患者中，眼睛无法保护自己免受氧自由基的伤害，因为眼睛内的一种抗氧化防御酶——sod2 -不起作用。”

这意味着增加SOD2活性的化合物可能有效地防止携带与AMD相关基因的人的细胞死亡和视力丧失。

哥伦比亚大学研究小组创造患者特异性细胞和“培养皿中的AMD”的努力可能对找到此类药物至关重要。Tsang博士说:“与其在数千名患者身上测试每种候选药物，不如在数千个细胞系上筛选药物，看看哪些药物具有最大的潜力，这将更容易、更快。”

最终，细胞模型也可以用于疾病的个性化治疗。“对于那些没有患病但遗传风险很高的人，我们可以提取他们的皮肤细胞，使它们变成视网膜细胞，让它们衰老，然后找到最有可能预防黄斑变性和视力丧失的药物。”