生物通报道 在最新一期（3月9日）的《自然》（Nature）杂志上，来自中国和日本的两个独立研究小组发布了两项引人瞩目的再生医学成果。

澳大利亚眼研究中心角膜研究负责人Mark Daniell（未参与该研究）赞叹这两项研究“如此惊人，几乎就像是科幻小说。”

在第一项研究中，由日本大阪大学医学院眼科专家Kohji Nishida领导的研究小组证实了一种方法，可以模拟完整的眼发育过程用人类的干细胞生成几种重要的眼组织。

当移植到失明的动物模型中时，这些组织修复了眼睛前部并恢复了视力，科学家们说这为开展人类眼前部移植临床试验恢复丧失或受损的视力铺平了道路。

眼睛是由发育过程中各种细胞谱系生成的一些高度特化的组织所构成。以往的一些研究证实，可以在实验室中用多能干细胞生成构成视网膜或角膜的一些特殊细胞类型（利用干细胞修复受损眼角膜 ，Nature子刊发布干细胞再生医学重大突破 ）。但这些研究无法描绘出整个眼睛发育的完整性。

这项研究报告称，利用人类的诱导多能干细胞生成了眼睛的多个细胞谱系，包括晶状体、角膜和结膜。科学家们证实，可以培育角膜上皮细胞，并将之移植到实验诱导失明的兔子眼睛上，手术修复眼睛的前部。

这篇论文的合著作者、来自卡迪夫大学视光学和视觉科学学院的Andrew Quantock教授说：“这一研究表明，各种类型的人类干细胞可以具备角膜、晶状体和视网膜的一些特征。重要地是，能够在实验室中进一步地培育一种细胞类型——角膜上皮，然后移植到兔眼上，在那里它能够发挥功能，恢复视力。”

“我们的研究工作不仅有潜力开发出治疗其他眼睛部位的细胞，还为未来开展人类眼前部移植临床试验恢复视觉功能打好了基础。”

而在第二项研究中，中山大学的研究人员描述了一种外科手术，可以激活体内自身的干细胞在先天白内障婴幼儿的眼睛中再生出透明的功能性晶状体（中山大学Nature发布再生医学重大成果）。

这项研究的灵感来自移植人工晶状体治疗白内障产生的典型副作用：由于受体自身的细胞会在上面生长，新晶状体往往会变得浑浊。由加州大学圣地亚哥分校的眼科专家张康（Kang Zhang）和中山大学的刘奕志（Yizhi Liu）教授领导的一个研究小组决定弄清楚，这种再生长是否标志着人体具有再生完整晶状体的能力。

科学家们开始进行了一系列的动物研究，评估自然存在于哺乳动物完全成形眼睛中的晶状体上皮干/祖细胞(LECs)是否可以产生新晶状体。受到研究结果的鼓励，研究小组开发出了一种手术技术，并在兔子、猕猴及最终在12名人类婴幼儿中进行了测试。

小儿白内障标准手术治疗包括在晶状体囊中心切割一道6毫米的切口。这一缺口使得外科医生能够除去患者的病变晶状体，用人工晶状体来替代它，但这也导致了许多LECs丧失。

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在新方法中，外科医生会在晶状体囊的侧面切下一个1.5毫米的切口来除去病变晶状体，促进眼睛的LECs生长出新晶状体。在初期的测试中，这种方法产生的并发症仅为17%，比标准白内障手术的92%要低得多。且生成的晶状体没有像人工晶状体一样变浑浊。

张康说，第一名婴儿是在2年前接受的这种手术方法治疗，现在仍然有良好的视力。再生的晶状体应该会随着孩子的成长而生长，这可以减少以后的并发症。

不过仍然有一些困难有待解决。先天性白内障患儿往往有遗传突变，将导致新晶状体再度变浑浊。且仅采用手术可能对老年人不起作用，因为他们的细胞再生速度相对缓慢（即便是采用这种方法治疗婴幼儿，生长出新晶状体也要3个月的时间）。

不过匹兹堡大学医学院的细胞生物学家James Funderburgh仍然对这一技术充满热情。他说：“即便只适用于孩子，它也是美妙的。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文索引：

Co-ordinated ocular development from human ipS cells and recovery of corneal function.Nature (2016) doi:10.1038/nature17000

Lens regeneration using endogenous stem cells with gain of visual function.Nature (2016) doi:10.1038/nature17181