学术速递 | 姚克教授团队发表利用外源性干细胞在眼内进行晶状体原位再生的开拓性研究

白内障是世界首位致盲眼性眼病，手术摘除混浊的晶状体并植入人工晶状体是目前唯一有效的治疗途径。然而，人工晶状体不具备灵敏且精确的生理调节能力，术后视觉质量不一、假体材料存在炎症反应等，这些固有的缺陷促使人们去探索白内障治疗新方法，比如通过干细胞再生的方式得到与天然晶状体具有类似生理功能的晶状体。

晶状体自身具有一定的再生功能，但高等哺乳动物的再生能力相对较弱，且对微环境具有较高要求，既往研究发现通过残留的晶状体上皮细胞（LECs）的增殖和迁移可实现晶状体部分再生，但再生潜力、再生程度、光学性能等方面与天然晶状体存在较大差距。本研究团队2017年已成功利用独创的“荷包蛋法”将尿液来源的iPSCs诱导成具有光学特性的晶状体（LB），已获得国家发明专利，是目前最大的、具有光学特性的体外晶状体[2, 3]（如图2）。因此本研究在体外诱导iPSCs分化为LB的经验基础上，利用干细胞定向分化技术，在体外诱导外源性干细胞hESCs定向分化为早期ESCs衍生分化的晶状体前体细胞（eEDCs），体外与处理后的特殊材料进行混合，采用改良的手术方式，将eEDCs-HA混合物植入到已经进行微超声乳化吸除术后的兔晶状体囊袋内，使eEDCs-HA混合物在体内原位再生（示意图见图3）。

图2. 诱导人尿液来源的iPSCs体外再生为晶状体（LB）

图3. 外源性hESCs来源的eEDCs原位晶状体再生示意图

经过多年的努力，团队成功实现了近乎完全的晶状体原位再生，再生晶状体的厚度至少达到对侧眼睛的85%，再生晶状体展现出天然晶状体的双凸形状，具有良好的放大特性，并截止目前，在术后2年多的时间里持续保持透明。本研究中的再生晶状体是迄今为止报道的透明度、厚度、形状和屈光度与天然晶状体最类似的再生晶状体。这项研究可能会转变今后白内障治疗思路，保持患者眼睛的解剖和生理功能。当然“征途漫漫，惟有奋斗”，后续本研究团队将继续在全新领域探索晶状体再生可能性、可控性，将进一步干预调控、优化晶状体再生过程，最终把科幻转变为现实。