人胚胎干细胞微泡和胞外体诱导视网膜Müller细胞转分化的实验研究

Retinal degeneration is an incurable and irreversible blinding disease. Retinal regeneration technology basing on stem cells have showed a promising prospect in treatment of retinal degeneration.However, the short source and biosafety issue of stem cells had restricted the using of stem cell. Recently retinal müller cells were found the function of stem cell property. Müller cell could reenter into cell cycle and transdifferentiated into retinal neuron cells post retinal damage.But this function was limited in mammals, therefore, the prospect of müller cells were restricted. Recently, extracellular vesicle derived from stem cell had a great prospect in inducing the endogenous tissue regeneration. extracellular vesicle induced the liver,lung,blood cells differentiation and regeneration through transmiting the stem cell mRNA and protein.Our previous study also showed human embryonic stem cell derived extracellular vesicles were a powerful inducing factors and could induce the müller cells dedifferentiation. Hereby, we use human embryonic stem cell derived extracellular vesicles to induce the müller cell transdifferentiate into retinal neurons. This is a new approach to retinal regeneration mechanism and treatment.

视网膜变性疾病是一类引起人不可逆盲的主要眼病，目前尚无有效治疗方法。基于干细胞的视网膜再生技术治疗视网膜变性疾病近年成为研究热点，但干细胞的来源缺乏和安全性隐患限制了其应用。近来发现动物视网膜Müller细胞具有视网膜干细胞功能，且能在视网膜损伤后自发分化为视网膜神经细胞。然而Müller细胞的这种功能在哺乳动物体内十分有限，从而限制了其应用。最近干细胞分泌的细胞外囊泡(extracellular vesicle)诱导内源性组织再生显示出诱人的前景。细胞外囊泡通过传递干细胞mRNA和蛋白可以诱导肝、肺、血液等组织细胞分化和再生，我们前期研究也表明人胚胎干细胞微泡有着强大的诱导功能并能诱导Müller细胞去分化。据此我们使用人胚胎干细胞微泡和胞外体探索视网膜Müller细胞能否向视网膜神经细胞分化及其机制，为下一步探索视网膜再生机制和治疗视网膜变性疾病提供新的思路和方法。

视网膜变性疾病是一类引起人不可逆盲的主要眼病，目前尚无有效治疗方法。基于干细胞的视网膜再生技术治疗视网膜变性疾病近年成为研究热点，但干细胞的来源缺乏和安全性隐患限制了其应用。近来发现动物视网膜Müller细胞具有视网膜干细胞功能，且能在视网膜损伤后自发分化为视网膜神经细胞。然而Müller细胞的这种功能在哺乳动物体内十分有限，从而限制了其应用。最近干细胞分泌的细胞外囊泡(EVs)诱导内源性组织再生显示出诱人的前景。细胞外囊泡通过传递干细胞mRNA和蛋白可以诱导肝、肺、血液等组织细胞分化和再生，我们前期研究也表明人胚胎干细胞微泡有着强大的诱导功能并能诱导Müller细胞去分化。据此我们使用人胚胎干细胞微泡和胞外体探索视网膜Müller细胞能否向视网膜神经细胞分化及其机制，为下一步探索视网膜再生机制和治疗视网膜变性疾病提供新的思路和方法。.本研究利用人胚胎干细胞微泡和胞外体诱导人永生化Müller分化，运用PCR和western blot检测多能干细胞标记物OCT4, SOX2 and NANOG，早期视网膜相关基因PAX6,RAX，神经节细胞标记物Brn3a，calbindin的表达，发现Müller 细胞诱导后OCT4,SOX2等标记物表达改变，初步明确了EVs诱导分化作用并探索了胚胎干细胞微泡和胞外体在Müller 细胞体外分化的作用，为研究微泡和胞外体促进视网膜Müller 细胞再生奠定基础。其次，运用人胚胎干细胞微泡和胞外体作用于小鼠视网膜神经毒性损伤(NMDA)动物模型，运用PCR和western blot检测多能干细胞标记物OCT4, SOX2，早期视网膜基因PAX6和Otx2，神经节细胞标记物RBPMS的表达,发现PAX6在干细胞微泡和胞外体诱导下的Muller细胞分化中表达。 初步明确体内环境下微泡和胞外体对视网膜Müller 细胞分化的诱导作用，为研究微泡和胞外体促进哺乳动物视网膜Müller 细胞分化及再生奠定基础。