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中国之声丨清华大学胡运韬教授和那洁教授团队为脉络膜缺血疾病治疗开发新策略

2023-12-21 17:00:00
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编者按：脉络膜是视网膜色素上皮细胞、视网膜外五层、尤其是黄斑中心凹重要的营养来源。脉络膜毛细血管萎缩是老年性黄斑变性、视网膜色素变性、病理性近视等致盲性眼病的重要病理基础。然而，目前尚无治疗脉络膜缺血的有效方法。干细胞来源的脉络膜内皮细胞移植有望成为治疗脉络膜缺血的新方法。

2023年12月，清华大学附属北京清华长庚医院眼科胡运韬教授团队与清华大学医学院干细胞实验中心那洁副教授团队合作，在Advanced Science（IF 17.521）发表题为“Human pluripotent stem cells derived endothelial cells repair choroidal ischemia”的学科交叉研究论文。该研究报告了人多能干细胞来源的脉络膜内皮细胞（hPSC-CEC）移植对脉络膜缺血的治疗作用。

研究摘要图

研究人员首先高效分化出类脉络膜血管内皮细胞，证实其表达脉络膜内皮细胞特异性标记物——CD31、CA4、RGCC、PV-1；细胞膜表面具有脉络膜内皮细胞特征性有孔结构；并具有内皮细胞特异性生理功能（图1）。

图1. 人多能干细胞来源的脉络膜血管内皮细胞。A. 表达脉络膜内皮细胞特异性标记物；B. 细胞膜表面具有脉络膜内皮细胞特征性有孔结构；C.内皮细胞具有脂滴吞噬功能；D.内皮细胞具有管腔形成功能。

研究人员随后建立了大鼠脉络膜缺血动物模型，将hPSC-CEC移植至脉络膜上腔。发现hPSC-CEC可高效整合至大鼠脉络膜血管中，增加脉络膜厚度。通过吲哚菁绿（ICG）脉络膜血管造影，活体观察到脉络膜缺血区血管重构，实现脉络膜缺血修复。视网膜电流图（ERG）证实hPSC-CEC移植治疗后，脉络膜缺血大鼠视功能显著提高（图2）。

图2. hPSC-CEC对大鼠脉络膜血管的修复作用。A.hPSC-CEC在大鼠脉络膜缺血区域可整合入大鼠自身血管、并可实现血管再生（CD34标记大鼠及人的内皮细胞；CD31标记人的内皮细胞）；B.大鼠眼底ICG造影显示移植后脉络膜缺血区域形成新的血管网；C.细胞移植后脉络膜厚度增加；D.大鼠视网膜电流图提示细胞移植后视网膜功能显著改善。

此外，将hPSC-CEC与大鼠缺血脉络膜体外共培养发现，hPSC-CEC可响应缺血环境，上调多个基因，可能起到调控内皮细胞迁移、血管生成及保护、免疫调节、视网膜修复以及抑制病理性新生血管（CNV）形成等作用，改善脉络膜微环境，促进脉络膜缺血的修复（图3）。
图3. 单细胞RNA测序（single cell RNA-seq）研究显示，hPSC-CECs在与离体缺血脉络膜共培养后上调血管生成、免疫调节和神经保护等基因。

综上，该研究将人多能干细胞高效诱导为类脉络膜血管内皮细胞，将其移植至脉络膜缺血动物模型脉络膜上腔，可有效改善脉络膜缺血，并提高视功能。本研究为脉络膜缺血相关疾病的治疗打开一扇新窗口，具有极高的临床应用及转化前景。

原文链接：

http://doi.org/10.1002/advs.202302940

研究团队

清华大学附属北京清华长庚医院眼科胡运韬教授和清华大学医学院那洁副教授为共同通讯作者。
北京清华长庚医院眼科李孟达主治医师、清华大学王佩亮博士、霍思同硕士和邱辉博士为共同第一作者。
北京清华长庚医院眼科林思勇主任医师、郭立斌副主任医师、李晨迪博士后、纪一聪技师，清华大学那洁实验室朱咏林博士、刘金阳博士，北京大学附属第三医院生殖中心助理研究员郭健颖博士等为本研究做出了重要贡献。
清华大学副教务长，著名眼科专家黄天荫教授为本研究提供了宝贵意见。

本研究由国家重点研发计划项目2022YFA1103103，2019YFA0110001，2022YFA0913300；国家自然科学基金31970819，32270784，81970818，82371075；清华大学春风基金2021Z99CFY033；清华大学精准医学科研计划项目10001020106资助。

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