연구는 포유류의 유전적 실명을 되돌리는 새로운 방법을 보여줍니다
광수용체는 세포 FBI 증오 범죄 보고서 망막 (눈 뒤쪽) 활성화되면 신호를 눈으로 보냅니다. 뇌. 원추형 광수용체는 주간 시력, 색상 인식 및 시각적 선명도에 필요합니다. 이 원뿔은 안구 질환이 후기 단계에 도달하면 만료됩니다. 우리 뇌 세포와 마찬가지로 광수용체도 재생되지 않습니다. 즉, 일단 성숙해지면 분열을 멈춥니다. 따라서 이러한 세포가 파괴되면 시력이 저하될 수 있으며 때로는 실명을 유발할 수도 있습니다. 미국 국립보건원(National Institutes of Health) 산하 국립안과연구소(National Eye Institute)의 지원을 받은 연구원들이 성공적으로 치료했습니다. 선천적 실명 쥐에서 Müller glia라고 불리는 망막의 지지 세포를 재프로그래밍하고 간상체 광수용체로 전환하는 연구에서 자연. 이 간상은 일반적으로 저조도에서 시력에 사용되지만 원추형 광수용기를 보호하는 것으로 보이는 광 수용체 세포의 한 유형입니다. 연구원들은 이 간상체가 눈 내부에서 재생될 수 있다면 많은 눈에 가능한 치료법이 될 수 있음을 이해했습니다. 질병 주로 광수용체가 영향을 받는 곳.
Müller glia는 연구를 위한 훌륭한 모델 유기체인 zebrafish와 같은 다른 종에서 강력한 재생 잠재력을 가지고 있다는 것이 오랫동안 확립되었습니다. 뮐러 아교세포는 제브라피쉬의 양서류 눈의 손상에 반응하여 분열하고 재생합니다. 그들은 또한 광수용체 및 기타 뉴런으로 전환되고 손상되거나 손실된 뉴런을 대체합니다. 따라서 제브라피시는 망막에 심각한 부상을 입은 후에도 다시 볼 수 있습니다. 대조적으로, 포유류의 눈은 이런 방식으로 스스로를 수리하지 않습니다. Müller glia는 주변 세포를 지원하고 영양을 공급하지만 이 속도로 뉴런을 재생하지는 않습니다. 부상 후 완전히 유용하지 않을 수 있는 아주 적은 수의 세포만 재생성됩니다. 실험실 실험을 수행할 때 포유류 뮐러 신경교는 제브라피쉬의 신경교세포를 모방할 수 있지만 망막 조직에 약간의 부상이 생긴 후에야 역효과를 낼 수 있으므로 바람직하지 않습니다. 과학자들은 포유류의 뮐러 신경교를 망막에 손상을 일으키지 않고 간상체 광수용체가 되도록 재프로그래밍하는 방법을 모색했습니다. 이것은 포유류 자신의 '자가 수리' 메커니즘과 같습니다.
재프로그래밍의 첫 번째 단계에서 연구원들은 뮐러 신경교 분열을 유발하는 베타 카테닌 단백질을 활성화하는 유전자를 쥐의 눈에 주입했습니다. 몇 주 후에 수행된 두 번째 단계에서는 새로 분열된 세포가 간상체 광수용체로 성숙하도록 자극하는 인자를 주입했습니다. 새로 형성된 세포는 현미경을 사용하여 시각적으로 추적되었습니다. 생성된 이 새로운 막대형 광수용체는 구조가 실제와 유사했으며 들어오는 빛을 감지할 수 있었습니다. 또한 시냅스 구조 또는 네트워크가 형성되어 간상체가 망막 내부의 다른 세포와 상호 연결되어 신호를 뇌로 전달합니다. 이 간상체 광수용체의 기능을 테스트하기 위해 선천성 실명을 앓고 있는 쥐를 대상으로 실험을 했습니다. 이 맹인 쥐는 간상체와 원추체를 가지고 있었지만, 광수용체가 신호를 전달할 수 있도록 하는 두 가지 중요한 유전자가 부족했습니다. 간상체 광수용체는 정상 쥐와 유사한 기능을 가진 맹인 쥐에서도 유사한 방식으로 발달하였다. 이 쥐들이 빛에 노출되었을 때 시각 신호를 받는 뇌의 일부에서 활동이 관찰되었습니다. 그래서 뇌에 메시지를 성공적으로 전송하기 위해 새로운 막대가 연결되었습니다. 망막 세포가 제대로 연결되지 않거나 상호 작용하지 않는 병든 눈에서 새로운 간체가 제대로 발달하고 기능하는지 여부는 여전히 분석해야 합니다.
이 접근법은 다른 접근법보다 덜 침습적이거나 손상적입니다. 트리 트먼트 재생 목적으로 망막에 줄기세포를 삽입하는 것과 같은 기술이 가능하며 이 분야에서 한 단계 더 발전한 것입니다. 맹인으로 태어난 생쥐가 미로를 통과하는 것과 같은 시각적 작업을 수행하는 능력을 회복했는지 평가하기 위한 실험이 진행 중입니다. 이 시점에서는 생쥐가 빛을 인식했지만 모양을 식별할 수 없었던 것처럼 보입니다. 연구자들은 인간의 망막 조직에서 이 기술을 테스트하고 싶어합니다. 이 연구는 재생 요법에 대한 우리의 노력을 발전시켰습니다. 실명 망막색소변성증과 같은 유전적 안질환, 노화 관련 질병 및 부상으로 인해 발생합니다.
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출처
Yao Ket al. 2018. 포유류 망막에서 간상체 광수용체의 새로운 발생 후 시력 회복. 자연. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0425-3
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