我校青年教师姚凯以第一作者在《Nature》正刊发表学术论文

发布时间:2018-09-27浏览次数:11

      武科大网讯 近日,我校生命科学与健康学院青年教师姚凯副教授以第一作者在 《Nature》上发表论文“Restoration of vision after de  novo genesis of rod photoreceptors in mammalian retinas” (Nature, 2018; 560:  484-488)。该研究综合运用基因治疗与干细胞治疗,让罹患先天性眼盲的小鼠首次见到了光明!

      这是我校教师研究成果首次发表在国际顶尖期刊 《Nature》的正刊上。


     人类视网膜上大约有1.25亿视杆细胞和650万视锥细胞,是视网膜中数目最多的一种神经元,负责接受光刺激并向大脑传递信号。这类细胞在包括人类在内的哺乳动物身体里不能自主再生,当这些神经元受损时,很容易造成视觉障碍导致失明。据现有数据估计,至2020年,全球将有2亿人患神经退行性疾病而造成视力损伤并最终致盲。迄今为止,临床上尚无有效的治疗手段。

   

     姚凯成功地唤醒了哺乳动物视网膜中Müller细胞的自我修复机制,开发出“两步法”的对策:首先,通过注入一种无害的病毒AAV,在眼睛中启动一种被称作β-Catenin的蛋白表达,从而促进小鼠眼睛中Müller细胞发生分裂,恢复其干细胞属性;两周后,进行第二次基因转导——注入3个负责生成视杆细胞的关键转录因子,促进这些新分裂的细胞转化为视杆细胞。利用共聚焦显微镜和扫描电镜可视化追踪这些新形成的神经元,发现它们在结构上类似于天然的视杆细胞,并且与视网膜内其他类型神经元进行通信的突触结构也能形成。为了确定这些新生成的视杆细胞是否发挥功能,姚凯在先天性失明小鼠中进一步测试了这种重编程方法,通过对大脑活动的测量结果证实,这些新生成的视杆细胞成功地整合到视觉通路中并将光信号传递给了大脑视觉皮层。


     该项研究为基因治疗和干细胞治疗领域内的突破性成果,特别是在利用内源性干细胞治疗遗传性疾病方面做出了创造性发展,为包括诸如阿尔茨海默症和帕金森症在内的神经退行性疾病的治疗提供了坚实的实验基础。

     姚凯,2011年从香港中文大学博士毕业,进入耶鲁大学从事博士后研究,2017年5月来我校工作,现为我校生命科学与健康学院教师,湖北省“楚天学者计划”楚天学子,长期从事神经生物学与干细胞生物学的研究。(生命科学与健康学院)