正文
单细胞多组学揭示了人胎儿视网膜
CMZ中hNRSC的存在
研究团队在分析人类胎儿视网膜超
30万个细胞时,团队意外捕捉到一群特殊细胞:
人神经视网膜干细胞
(hNRSCs)
。它们高表达
MECOM、RELN等"干性基因",却与传统视网膜祖细胞存在显著差异。通过跨物种比对,这些神秘细胞的空间定位竟与低等脊椎动物视网膜干细胞栖息地——睫状边缘区(CMZ)高度重叠,这一发现直接挑战了"高等哺乳动物视网膜无再生干细胞"的传统认知。
图
1
人胎儿视网膜
CMZ中两种干细胞亚群及其发育谱系的鉴定
2、
hNRSC位于无色素CMZ中,对视网膜细胞有高度的自我更新和分化潜力
为了进一步研究人类
CMZ中的hNRSC,
研究团队
收集了胎儿
的
视网膜(
n=10,妊娠16至22周)。使用H&E染色,观察到胎儿视网膜CMZ中存在双层结构,一层是与NR连接的非色素CMZ,另一层是色素CMZ。然后,进行免疫荧光染色,以检查与hNRSC和RPE干细胞相关的标记物的空间表达模式。结果显示hNRSC标记物,如MECOM、CPAMD8和COL9A1,主要位于外周NR和非色素CMZ中(图2C)。
图
2
hNRSCs在CMZ中的空间分布和分化潜力
细胞培养的免疫染色同样表明,
hNRSC具有分化为主要视网膜细胞类型的能力,包括RPC(PAX6
+
/SOX2
+
)、
RGC(PAX6
+
/SOX2
-
or BRN3A
+
)、
HCs/AC(PROX1
+
)、
PC前体(CRX
+
)、
PCs(NRL
+
或
ARR3
+
)、
BCs(CHX10
+
)和
MCs(RLBP1
+
、
VIM
+
或
SOX9
+
)。接着进一步研究了
hNRSC在体外的分化。在培养9天后,更明显的是在第21天,它们开始分化为CRX-tdTomato阳性的PC前体,表明
它们具有分化为视网膜细胞的潜力
。
3、CMZ类结构促进hROs的修复
人类视网膜类器官(
hRO
s)
可以很好地模拟体内视网膜。在培养过程中,观察到约
80
%
源自人胚胎干细胞(
hESC)的hRO发育出CMZ样结构。与缺乏这种解剖特征的hRO相比,
具有
CMZ样结构的hRO显示出更高的存活率和整体存活率
(
P<0.01)(图3C)。接
着
,在发育阶段第
75天切除NR后,在CMZ中进行了为期1天的EdU暴露,以标记积极分裂的细胞