Nature Methods：利用3D生物打印技术来制造眼睛组织

　　

   

   

视频:美国国立卫生研究院的研究人员使用3D生物打印技术创建眼睛组织:该技术为研究年龄相关黄斑变性和其他眼病的成因提供了模型。    

资料来源:国家眼科研究所

该技术为研究老年性黄斑变性及其他眼病的发生机制提供了模型

 
科学家们利用患者干细胞和3D生物打印技术制造出了眼组织，这将促进对致盲疾病机制的理解。来自美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)下属国家眼科研究所(NEI)的研究小组打印了一种细胞组合，这种细胞组合形成了外部血液-视网膜屏障-眼部组织，支持视网膜的感光感光器。该技术为研究退行性视网膜疾病如老年性黄斑变性(AMD)提供了理论上无限的患者来源组织。

NEI眼科和干细胞转化研究部门负责人Kapil Bharti博士说:“我们知道AMD始于血液-视网膜的外层屏障。”“然而，由于缺乏生理相关的人体模型，AMD开始和发展到高级干湿阶段的机制仍然知之甚少。”
 
外层的血-视网膜屏障由视网膜色素上皮(RPE)组成，由Bruch膜与血管丰富的绒毛膜隔开。Bruch膜调节绒毛膜和RPE之间的营养物质和废物的交换。在AMD中，称为drusen的脂蛋白沉积物在布鲁赫膜外形成，阻碍其功能。随着时间的推移，RPE分解导致光感受器退化和视力丧失。

Bharti和同事将三种未成熟的脉络膜细胞类型组合在水凝胶中:周细胞和内皮细胞，它们是毛细血管的关键成分;还有纤维母细胞，它赋予组织结构。然后，科学家们将凝胶打印在可生物降解的支架上。几天之内，细胞开始成熟，形成一个致密的毛细血管网络。

第九天，科学家们在支架的反面植入视网膜色素上皮细胞。打印组织在第42天完全成熟。组织分析、遗传和功能测试表明，打印的组织外观和行为类似于天然的血视网膜外屏障。在诱导应激下，打印组织表现出早期AMD的模式，如RPE下的drusen沉积，并发展到晚期干燥期AMD，此时观察到组织退化。低氧诱导湿性amd样外观，脉络膜血管增生并迁移至亚rpe区。用于治疗AMD的抗vegf药物抑制了血管的过度生长和迁移，并恢复了组织形态。

Article Title

Bioprinted 3D outer retina barrier uncovers RPE-dependent choroidal phenotype in advanced macular degeneration