La Era
2026年4月14日 · 更新于 UTC 10:37
科学

实验室培育视网膜研究揭示儿童眼部缺陷的遗传机制

曼彻斯特大学的研究人员利用实验室培育的人类视网膜类器官,成功揭示了特定蛋白质的变化如何导致眼缺损(ocular coloboma)的形成。

Tomás Herrera

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实验室培育视网膜研究揭示儿童眼部缺陷的遗传机制
Lab-grown human retina organoids

曼彻斯特大学的科学家通过实验室培育的人类视网膜模型,揭示了一种关键蛋白质的细微遗传变异如何导致一种先天性罕见眼疾。

该研究发表在《BBA:疾病分子基础》(BBA: Molecular Basis of Disease)杂志上,重点研究了眼缺损症。这种病症的发病率约为五千分之一,是导致儿童失明的主要原因之一,约占儿童失明病例的10%。

当发育中的眼睛视神经裂未能正常闭合时,便会形成眼缺损。此外,该缺陷常与唇腭裂等其他畸形同时出现。

YAP1 蛋白的作用

研究人员将研究重点放在了 YAP1 蛋白上。这种蛋白质在细胞中扮演着“开关”的角色,负责引导器官形成及维持组织健康。尽管科学家此前已发现 YAP1 的变化与眼缺损症有关,但为何部分患者会出现严重畸形,而另一部分患者却未受影响,这一谜团此前一直未能解开。

为此,研究团队采用了人类视网膜类器官——即在实验室中培育出的、模拟人类视网膜发育过程的微型模型。通过降低这些模型中的 YAP1 活性,研究人员观察到早期视网膜细胞的生长与发育受到了显著干扰。

该蛋白质功能的受损降低了维持视网膜细胞特性所必需的关键基因活性。这种细胞发育迟缓的现象,从机制层面上解释了眼部发育异常的原因。

“这些发现让我们能够更清晰地认识到,微小的遗传变异是如何在眼部发育过程中产生重大影响的,”研究论文的第一作者 Cerys Manning 博士表示。

通过结合计算机模拟与实验数据,研究团队发现,遗传变异发生的具体位置决定了其对 YAP1 功能的干扰程度。这也解释了为何携带相同基因的患者,其病情的严重程度存在巨大差异。

Manning 博士指出,识别这些精确的变异位点有助于医生更准确地解读患者的基因检测结果。此外,该研究还证明了视网膜类器官可以作为医学研究中替代动物实验的一种符合伦理规范的新方法。

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