失明的眼睛能再生吗?

视频来源:TED-Ed/ David Davila
翻译:香港婕斯大学

试着想象一下,你的视野一天比一天小,愈来愈狭窄或模糊,直到你完全看不到。我们总以为失明是天生的,事实上很多疾病比如色素性视网膜炎和Usher综合症等疾病,视力会从小开始退化或甚至在成人期开始,二种少数的遗传疾病会影响视网膜。视网膜在眼睛后方,用来感受光线形成视觉,想象一下眼睛如果能自动再生,那么盲人就能重见光明了。

要了解其可行性,我们要先窥探视网膜的运作以及其和多样化生物斑马鱼又有何关联。人类视网膜由不同细胞层组成,在眼睛后方有特殊神经细胞,为称为杆状及锥状感光细胞。感光细胞将吸收的光线转换成大脑讯号并形成影像。Usher综合症和色素性视网膜炎的患者,感光细胞会逐步退化,最后视网膜无法侦测光线,也不能传递讯号到大脑。

不像大多数的身体细胞,感光细胞无法分裂和复制。人的感光细胞数量始终如一,这是为什么宝宝的眼睛看起来较大,但不是所有的动物都是如此,以再生专家斑马鱼为例,它的魚皮、魚骨、心脏和视网膜在受损后都能再生。如果其视网膜的感光细胞因为有害物质而消失,他们可以自行再生感光细胞而回复视力。

科学家一直在研究其超能力,因斑马鱼和人的视网膜结构非常相似。科学家甚至能在斑马鱼的眼睛模拟Usher综合症或色素性视网膜炎等病症,这让他们研究可以斑马鱼如何修复感光细胞。或许某天人类的视力也能用类似方式复原。

那斑马鱼超能力的秘密是什么?主要在于视网膜内的放射状细胞,称为米勒神经胶质细胞。当感光细胞受损时,这些细胞会产生变化,并且去执行新任务。米勒神经胶质细胞会变得像干细胞,可分化成任何细胞。这些放射状细胞能分裂、制造新细胞,生成新的感光细胞,重回视网膜并重新连结大脑。

有些研究员甚至认为已找到运作关键,在于大脑活化其中二种化学物质,称为麸胺酸和氨基乙二酸。他们在老鼠的眼睛里,让米勒神经胶质细胞分裂并分化为感光细胞,接着重回视网膜后方,有如老弱残兵的军队加入了生力军。

请记得这些情况都未发生在我们的视网膜,问题在如何让米勒神经胶质细胞在人类眼睛里分化?我们要如何完全掌控这个过程,要怎么让感光细胞和视网膜再连接在一起?能不能适用于人类?或是这机制已随演化消失?在我们厘清来龙去脉前,视网膜再生会一直是斑马鱼的神秘超能力。

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