렌즈 재생

Lens regeneration
백내장 아동의 검사

눈의 수정체 재생은 18세기부터 주로 양서류와 토끼에게서 연구되어 왔다.21세기에, 이것은 백내장을 치료하기 위한 유망한 기술, 특히 어린이들에게서 실험적인 의학 실험이 행해졌다.

역사

1781년, 찰스 보닛은 도롱뇽이 렌즈를 포함한 대부분의 [1]눈이 제거된 지 1년 후에 눈을 재생했다는 것을 발견했습니다.빈센조 콜루치는 홍채에서 재생된 것을 [1]1891년에 발표하면서 이 현상에 대한 조직학적 연구를 했다.그리고 나서 구스타프 울프는 1895년부터 이 주제에 관한 여러 논문을 발표했고, 이러한 형태의 재생은 현재 울프 [1]재생이라고 불립니다.Colucci와 Wolff 사이의 우선순위 문제는 네덜란드(2021년)[2]에 의해 더 자세히 검토된다.

토끼의 수정체 재생은 1824년부터 [3]프랑스 외과의사 콕토와 르로이 데티올에 의해 처음 연구되었다.렌즈 캡슐의 크리스탈린 성분을 제거했지만 한 [4]달 안에 재생되는 것으로 나타났다.토끼는 다루기 쉽고 비교적 눈이 [5]크기 때문에 눈의 수술 기술을 개발하기에 적합하다.토끼를 대상으로 한 연구는 수정체가 수정체를 제거한 후 2주 이내에 재생되기 시작한다는 것을 보여주었습니다. 수정체는 결정체 재료를 제거하지만 그것을 포함하고 있는 주변 캡슐은 대부분 [6]온전하게 남아 있는 수술 기술입니다.새 렌즈는 구조와 구조가 비슷하지만 모양이 [6]불규칙할 수 있습니다.재생 중에 캡슐을 채우는 것은 보다 정상적인 형태의 [6]발달을 촉진하는 것으로 보였다.이 기술은 영장류에게도 효과가 있는 것으로 밝혀져 인간의 [6]백내장을 치료하기 위한 가능한 기술로 연구되어 왔다.수정체 재생이 관찰된 다른 동물로는 고양이, 닭, 개, 물고기, 쥐, 제노푸스 [7]개구리가 있다.

실험 시험

2016년에 발표된 [8]Sun Yat-sen 대학과 샌디에이고 캘리포니아 대학과의 콜라보레이션으로 렌즈 재생 기술을 테스트했습니다.수정체의 캡슐은 기존 백내장 수술보다 더 작은 절개(단 1-1.5mm)로 뚫려 내용물이 유출되어 백내장을 일으키는 시야가 흐려졌다.이 캡슐은 수정체 상피 줄기세포가 줄지어 있고, 이 줄기세포는 수정체를 재생하기 위해 재생성되기 때문에 손상되지 않은 채로 남겨졌다.이 기술은 토끼와 마카크를 대상으로 한 실험에 성공했고, 이후 중국에서 백내장을 갖고 태어난 2세 미만 어린이 12명을 대상으로 한 실험에서도 성공했다.작동 렌즈는 6개월에서 [9][10]8개월 사이에 재생되었습니다.

실험 기술로 치료받은 아이들은 일반적인 [10]수술로 치료받은 25명의 아이들보다 합병증을 덜 경험했다.아이들은 줄기세포가 어른들보다 더 활발하기 때문에 가장 유망한 과목이다.또한, 인공 수정체를 사용하여 소아 백내장을 치료하는 것은 어린이에게 합병증을 일으킬 수 있습니다. 왜냐하면 그들은 아직 [9]자라고 있기 때문입니다.이 기술은 나이와 관련된 백내장을 가진 노인 환자들에게 아직 시도되지 않았지만, 덜 성공할 것으로 예상된다.성인 백내장은 제거하기가 더 어렵고 성인 수정체 줄기세포는 더 [10]느리게 재생됩니다.

시험관내 기술

또 다른 재생 기술은 렌즈와 같은 눈 조직을 몸 밖에서 성장시킨 후 이식하는 것이다.이것은 오사카 대학과 카디프 [9]대학의 콜라보레이션으로 시도되고 있다.

메커니즘

수정체의 재생은 여러 척추동물 종, 특히 반복적으로 완벽한 [11]수정체를 재생시킬 수 있는 뉴트 동물 종에서 연구되었습니다.한 연구에서는 18번 추출 재생된 도롱뇽의 수정체가 외관이나 유전자 [12]발현 면에서 대조군 도롱뇽의 수정체와 구별이 불가능하다는 것을 발견했다.이 경우 수정체는 각막이나 [13]홍채의 상피세포에서 완전히 재생되는 것으로 밝혀졌다.이 과정을 제어하는 신호 전달 메커니즘은 섬유아세포 성장 인자, 고슴도치, 레티노산, 변형 성장 인자 베타 및 wnt를 포함합니다.[13]Haotian, Hong, Jie, Shan 실험은 생쥐, 토끼, 배양된 인간 세포를 대상으로 실험을 수행했으며 PAX6와 BMI1 유전자에 의해 생성된 단백질이 렌즈 [8]캡슐에 있는 기존 렌즈 상피 세포(LEC)의 재생에 필수적이라고 보고했다.

레퍼런스

  1. ^ a b c R. W. Reyer (2013), "The Amphibian Eye: Development and Regeneration", in Crescitelli (ed.), The Visual System in Vertebrates, Springer Science & Business, pp. 310–311, 338–362, ISBN 9783642664687
  2. ^ Holland, Nicholas (2021), "Vicenzo Colucci's 1886 memoir, Intorno alla rigenerazione degli arti e della coda nei tritoni, annotated and translated into English as: Concerning regeneration of the limbs and tail in salamanders", The European Zoological Journal, 88: 837–890, doi:10.1080/24750263.2021.1943549, S2CID 238904520
  3. ^ Cocteau; Leroy-D'Étiolle (1827), François Magendie (ed.), "Expériences Relatives a la Reproduction du Cristallin", Journal de Physiologie Expérimentale et Pathologique, 7 (1): 30–44
  4. ^ Nathan Ryno Smith, ed. (July 1827), "Regeneration of the Chrystaline Humour", The Philadelphia Monthly Journal of Medicine and Surgery, 1 (2): 99
  5. ^ Gwon, Arlene (2011), "The Rabbit in Cataract/IOL Surgery", Animal Models in Eye Research, Academic Press, pp. 184, 187, ISBN 9780080921037
  6. ^ a b c d Gwon, Arlene (2006), "Lens Regeneration in Mammals: A Review", Survey of Ophthalmology, 51 (1): 51–62, doi:10.1016/j.survophthal.2005.11.005, PMID 16414361
  7. ^ Barbosa-Sabanero; Hoffmann; Judge; Lightcap; Tsonis; Del Rio-Tsonis (2012), "Lens and retina regeneration: new perspectives from model organisms", Biochemical Journal, 447 (3): 321–334, doi:10.1042/BJ20120813, PMID 23035979
  8. ^ a b Haotian Lin; Hong Ouyang; Jie Zhu; et al. (2016), "Lens regeneration using endogenous stem cells with gain of visual function", Nature, 531 (7594): 323–8, Bibcode:2016Natur.531..323L, doi:10.1038/nature17181, PMC 6061995, PMID 26958831
  9. ^ a b c Gallagher, James (9 March 2016), 'Stunning' operation regenerates eye's lens, BBC News
  10. ^ a b c Bazian (10 March 2016), Stem cells used to repair children's eyes after cataracts, National Health Service, retrieved 10 March 2016
  11. ^ Brown, Mark (13 July 2011), "Biologists pull out a newt's eye lens 18 times to test regeneration", Wired
  12. ^ Eguchi G, Eguchi Y, Nakamura K, Yadav MC, Millán JL, Tsonis PA (2011), "Regenerative capacity in newts is not altered by repeated regeneration and ageing", Nature Communications, 2: 384, Bibcode:2011NatCo...2..384E, doi:10.1038/ncomms1389, PMC 3144589, PMID 21750538
  13. ^ a b Henry, Jonathan; Thomas, Alvin; Hamilton, Paul; Moore, Lisa; Perry, Kimberly (8 December 2012), Cell Signaling Pathways in Vertebrate Lens Regeneration, Current Topics in Microbiology and Immunology, vol. 367, Springer, pp. 75–98, doi:10.1007/82_2012_289, ISBN 978-3-642-35809-8, ISSN 0070-217X, PMC 4304700, PMID 23224710

추가 정보

  • Alice Pébay, ed. (2014), Regenerative Biology of the Eye, Springer, ISBN 9781493907878
  • Dinsmore, Charles (2007), A History of Regeneration Research: Milestones in the Evolution of a Science, Cambridge University Press, ISBN 9780521047968