人类成纤维细胞向视网膜色素上皮细胞

　　视网膜神经退行性疾病是视网膜内特殊细胞群的退行病变，往往导致不可逆的视力损害甚至失明。视网膜色素变性和老年性黄斑变性等疾病的发生和发展主要与视网膜色素上皮细胞的功能紊乱和老化密切有关，目前常规的药物治疗疗效甚微，而从胚胎干细胞或者诱导性多能干细胞分化形成视网膜色素上皮细胞被认为是进行细胞移植治疗或者建立高效高通量药物筛选平台的有效手段。然而胚胎干细胞由于受到伦理学的限制并不能广泛应用于临床治疗，同时诱导性多能干细胞尽管规避了伦理学限制，但是分化效率低，耗时长以及潜在致瘤性等缺点都限制了其应用的范围。

　　2013年6月26日，中国科学院生物物理研究所刘光慧研究组同美国Salk研究所和Stanford大学的科研人员在Protein & Cell杂志发表合作研究论文“Direct conversion of human fibroblasts into retinal pigment epithelium-like cells by defined factors”。该项研究成果首次在人类成纤维细胞中利用逆转录病毒载体表达8种转录因子，成功地将人类原代成纤维细胞直接转分化为视网膜色素上皮样细胞，并且通过建立的特异性报告基因系统实时观察了转分化的全部过程。该项成果首次实现了从人类成纤维细胞直接向视网膜色素上皮样细胞转分化的技术突破，为人类视网膜色素变性和老年性黄斑变性等视网膜神经退行性疾病的治疗和药物筛选开辟了新的研究方向。

　　由于人类成纤维细胞和视网膜色素上皮细胞在发育谱系上相差甚远，故很难实现这两个谱系间的直接转化。国际上迄今在该领域属空白。该项研究成果所建立的转分化技术能够较容易地将人类原代成纤维细胞直接转分化为视网膜色素上皮样细胞。通过进一步优化方法学（如利用病毒非整合技术），该技术既可能为建立个性化药物筛选提供有效的平台体系，又可能在今后为临床病人提供大量自体视网膜移植材料，故而将会对视网膜色素变性和老年性黄斑变性等视网膜神经退行性疾病的临床治疗产生较大程度的推动作用。

　　刘光慧研究员为本论文的共同通讯作者，该研究工作得到中国科学院干细胞先导专项以及国家自然科学基金委的资助。生物物理所已就该技术申请了国家专利。

　　引用：Zhang K(张克兢), et al. Direct conversion of human fibroblasts into retinal pigment epithelium-like cells by defined factors. Protein Cell. 2013 Jun 20. Epub

图1. 从人类成纤维细胞直接向视网膜色素上皮细胞转分化的模式图

图2. 细胞转分化过程中的形态学改变

（供稿：刘光慧课题组）