西安交通大学第一附属医院康前雁团队报道器官型视网膜外植体模型与体内…

Connor 火币交易所 2024-07-29 298 256

西安交通大学第一附属医院康前雁团队报道器官型视网膜外植体模型与体内视网膜发育的连续观察与比较

器官型视网膜外植体模型被认为是转化研究中最合适的模型之一，在发育研究中缺乏长期验证。西安交通大学第一附属医院康前雁团队对发育中的视网膜外植体进行了长时间、系统且连续的观察，了解其作为视网膜发育模型的准确性和代表性。研究成果发表在《中国神经再生研究（英文版）》（NRR）2025年第3期。

研究背景

1. 视网膜祖细胞分化为七种主要细胞类型，其中非GABA能无长突细胞、大多数视杆细胞、双极细胞和Müller胶质细胞在大鼠的出生后（人类胎儿18周后）按照固定的顺序产生，并在脊椎动物中保守。异常发育可能导致各种疾病，例如青少年黄斑变性疾病和发育异常。

2. 在体发育研究受到许多因素限制，包括低通量、胚胎致死、侵入性损伤和伦理问题；细胞培养体外模型难以模拟复杂的视网膜发育微环境；而类器官模型对于视网膜晚期发育代表性不佳。器官型视网膜外植体模型可以保持视网膜内复杂的细胞间相互作用，被广泛应用于视网膜疾病和损伤研究，并在此基础上建立了体外视网膜色素变性模型、糖尿病视网膜病变模型、视神经损伤模型和视网膜缺氧模型。

3. 视网膜外植体模型也用于视网膜发育研究，然而，在视网膜发育过程中，器官型视网膜外植体模型与体内发育的连续观察和比较仍然缺失。这些缺失严重影响了器官型视网膜外植体模型的准确性和可靠性。

研究方法

1. 分离出生当日（P0）大鼠的视网膜进行器官型视网膜外植体培养，分别于P1、P3、P7、P10收获视网膜，取对应天数的在体视网膜作为对照。

2. 对收获的外植体以及体内视网膜冰冻切片后，进行HE染色、免疫荧光染色以及TUNEL染色，评估外植体视网膜与体内视网膜的结构、视网膜祖细胞分布和增殖、水平细胞迁移、双极细胞和Müller胶质细胞的分化、神经元成熟、小胶质细胞分布以及视网膜活力。

结果表明，视网膜发育外植体模型在视网膜祖细胞分布和增殖方面与体内视网膜几乎相同。值得注意的是，水平细胞迁移、双极细胞和Müller胶质细胞的出现和分化，与体内视网膜在时间和空间上具有高度的一致性。

总结

研究结果证实器官型视网膜外植体模型在分化特异性和成熟能力方面与体内视网膜一致，可以进行长期、系统和连续的观察。这弥补了器官型视网膜外植体模型与体内视网膜在视网膜发育的晚期阶段缺乏连续性观察和比较的不足，提高了这一方法的准确性和可信度。

图片说明：外植体与体内视网膜视网膜祖细胞分布一致

图片说明：外植体与体内视网膜双极细胞分化过程一致

图片说明：外植体与体内视网膜Müller胶质细胞分化过程一致

文章摘要：虽然器官型视网膜外植体培养已经建立了十多年，与体内实验和细胞培养相比具有一系列独特的优势，但由于缺乏对体内视网膜发育和器官型视网膜外植体培养进行系统和持续的比较，使得该模型在出生后视网膜发育研究中存在争议。因此，实验旨在通过与体内视网膜的比较，验证将该模型用于出生后视网膜发育研究的可行性。实验发现，出生后视网膜外植体可以正常发育，其结构和时间轴与体内视网膜一致。首先，实验利用 SOX2 和 PAX6 免疫染色来识别视网膜祖细胞。然后，分别用 Ki-67和 DCX 免疫染色法检测细胞的增殖和迁移。这些细胞在体内和外植体中都显示出在出生后视网膜形成过程中同步衰退，在丰度和分布上表现出高度的相似性。此外，实验还采用 Chx10，Gl Syn，NeuN 和 Iba1 免疫染色法分别检测了双极细胞、Müller胶质细胞、成熟神经元和小胶质细胞。这些细胞类型出现的时间和空间模式在体内和外植体中表现出显著的一致性。这些结果表明，器官型视网膜外植体培养模型与体内出生后早期视网膜的发育过程高度一致，可以进行长期、系统和连续的观察。此研究提高了该模型在的出生后视网膜发育研究中应用的准确性和可信度。

文章来源：Hu B, Wang R, Zhang H, Wang X, Zhou S, Ma B, Luan Y, Wang X, Chen X, Zhang Z, Kang Q (2025) Postnatal development of rat retina: a continuous observation and comparison between the organotypic retinal explant model and in vivo development. Neural Regen Res 20(3):900-912.