近日，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院眼科中心（浙江大學(xué)眼科醫(yī)院）姚克教授團(tuán)隊(duì)在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊“iScience" 上發(fā)表了利用外源性干細(xì)胞在眼內(nèi)進(jìn)行晶狀體原位再生的開拓性研究[1]，這是目前世界上透明度、厚度、形狀和屈光度與天然晶狀體最類似的原位再生晶狀體（圖1）。讓科幻的干細(xì)胞白內(nèi)障手術(shù)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)跨出了堅(jiān)實(shí)的一步。姚克教授為論文的通訊作者，陳心怡主治醫(yī)師和王涵樂博士為論文共同第一作者。
圖1. 再生晶狀體與對(duì)側(cè)眼天然晶狀體對(duì)比圖（A、C為再生晶狀體，B、D分別為A、C對(duì)側(cè)眼），再生晶狀體厚度分別是正常的88%和85%，驗(yàn)光屈光度分別是+3.5D和+3.25D，與對(duì)側(cè)正常眼+5D非常接近。
論文導(dǎo)讀
白內(nèi)障是世界首位致盲眼性眼病，手術(shù)摘除混濁的晶狀體并植入人工晶狀體是目前唯一有效的治療途徑。然而，人工晶狀體不具備靈敏且精確的生理調(diào)節(jié)能力，術(shù)后視覺質(zhì)量不一、假體材料存在炎癥反應(yīng)等，這些固有的缺陷促使人們?nèi)ヌ剿靼變?nèi)障治療新方法，比如通過干細(xì)胞再生的方式得到與天然晶狀體具有類似生理功能的晶狀體。
晶狀體自身具有一定的再生功能，但高等哺乳動(dòng)物的再生能力相對(duì)較弱，且對(duì)微環(huán)境具有較高要求，既往研究發(fā)現(xiàn)通過殘留的晶狀體上皮細(xì)胞（LECs）的增殖和遷移可實(shí)現(xiàn)晶狀體部分再生，但再生潛力、再生程度、光學(xué)性能等方面與天然晶狀體存在較大差距。本研究團(tuán)隊(duì)2017年已成功利用獨(dú)創(chuàng)的“荷包蛋法”將尿液來源的iPSCs誘導(dǎo)成具有光學(xué)特性的晶狀體（LB），已獲得國家發(fā)明專利，是目前最大的、具有光學(xué)特性的體外晶狀體[2, 3]（如圖2）。因此本研究在體外誘導(dǎo)iPSCs分化為LB的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用干細(xì)胞定向分化技術(shù)，在體外誘導(dǎo)外源性干細(xì)胞hESCs定向分化為早期ESCs衍生分化的晶狀體前體細(xì)胞（eEDCs），體外與處理后的特殊材料進(jìn)行混合，采用改良的手術(shù)方式，將eEDCs-HA混合物植入到已經(jīng)進(jìn)行微超聲乳化吸除術(shù)后的兔晶狀體囊袋內(nèi)，使eEDCs-HA混合物在體內(nèi)原位再生（示意圖見圖3）。
圖2. 誘導(dǎo)人尿液來源的iPSCs體外再生為晶狀體（LB）
圖3. 外源性hESCs來源的eEDCs原位晶狀體再生示意圖
經(jīng)過多年的努力，我們成功實(shí)現(xiàn)了近乎完全的晶狀體原位再生，再生晶狀體的厚度至少達(dá)到對(duì)側(cè)眼睛的85%，再生晶狀體展現(xiàn)出天然晶狀體的雙凸形狀，具有良好的放大特性，并截止目前，在術(shù)后2年多的時(shí)間里持續(xù)保持透明。本研究中的再生晶狀體是迄今為止報(bào)道的透明度、厚度、形狀和屈光度與天然晶狀體最類似的再生晶狀體。這項(xiàng)研究可能會(huì)轉(zhuǎn)變今后白內(nèi)障治療思路，保持患者眼睛的解剖和生理功能。當(dāng)然“征途漫漫，惟有奮斗”，后續(xù)本研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)在全新領(lǐng)域探索晶狀體再生可能性、可控性，將進(jìn)一步干預(yù)調(diào)控、優(yōu)化晶狀體再生過程，最終把科幻轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
作者介紹
通訊作者
姚 克
浙江大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，國際眼科科學(xué)院院士，中華醫(yī)學(xué)會(huì)眼科學(xué)會(huì)主任委員。現(xiàn)任浙江大學(xué)眼科醫(yī)院院長、浙江大學(xué)眼科研究所所長、附屬二院眼科中心主任，并擔(dān)任亞太白內(nèi)障及屈光手術(shù)學(xué)會(huì)（APACRS）主席，國際眼科理事會(huì)（ICO）常務(wù)理事，亞太眼科學(xué)會(huì)（APAO）中國區(qū)負(fù)責(zé)人，國際人工晶體植入俱樂部（IIIC）會(huì)士，中華醫(yī)學(xué)會(huì)常務(wù)理事，中華醫(yī)學(xué)會(huì)眼科學(xué)分會(huì)白內(nèi)障及屈光手術(shù)學(xué)組組長，浙江省科協(xié)名譽(yù)主席，浙江省醫(yī)學(xué)會(huì)會(huì)長。
第一作者
陳心怡
主治醫(yī)師，畢業(yè)于浙江大學(xué)八年制，博士師從姚克教授。長期從事白內(nèi)障臨床、干細(xì)胞晶狀體再生等領(lǐng)域的研究，發(fā)表SCI論文20余篇，其中以第一作者在Journal of Cataract & Refractive Surgery，The Cochrane database of systematic review等權(quán)威學(xué)術(shù)期刊發(fā)表多篇文章，參與多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等國家及省部級(jí)項(xiàng)目。
王涵樂
浙江大學(xué)眼科學(xué)博士，師從姚克教授。主要致力于原位晶狀體再生調(diào)控及機(jī)制研究，干細(xì)胞晶狀體再生，白內(nèi)障臨床相關(guān)課題等研究，參與發(fā)表數(shù)篇SCI論文。
參考文獻(xiàn)：
1. Chen X, Wang H, Chen H, Ren L, Wang W, Xu J, Luo C, Hu P, Fu Q, Yao K. Lens regeneration in situ using hESCs-derived cells -similar to natural lens. iScience 2023, 26(6): 106921.
2. Fu Q, Qin Z, Jin X, Zhang L, Chen Z, He J, Ji J, Yao K. Generation of Functional Lentoid Bodies From Human Induced Pluripotent Stem Cells Derived From Urinary Cells. Invest Ophthalmol Vis Sci 2017, 58(1): 517-527.
3. Lyu D, Zhang L, Qin Z, Ni S, Li J, Lu B, Hao S, Tang Q, Yin H, Chen Z, Yan YB, Ji J, He J, Nagy A, Fu Q, Yao K. Modeling congenital cataract in vitro using patient-specific induced pluripotent stem cells. NPJ Regen Med 2021, 6(1): 60.
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