iPSC 衍生因子为视网膜神经节细胞保护带来新曙光：IL-12 (p70)-SCGF-β-ngn2 信号轴的发现
【字体：
大
中
小
】
时间：2025年02月26日
来源：Stem Cell Research & Therapy 7.1
编辑推荐：
为解决中枢神经系统（CNS）神经元退化难题，复旦大学研究人员开展诱导多能干细胞（iPSC）对视网膜神经节细胞（RGC）保护机制研究，发现 IL-12 (p70)-SCGF-β-ngn2 信号轴，为神经保护提供新方向。
在神经系统的奇妙世界里，青光眼等疾病如同潜伏的 “杀手”，悄然破坏着中枢神经系统（CNS）中的神经元，尤其是视网膜神经节细胞（RGC）。这些神经元一旦受损，往往难以存活或再生，给患者带来不可逆的视力损伤等严重后果。多年来，科学家们一直在寻找有效的神经保护策略，就像在黑暗中探索光明的道路。
过去二十年，干细胞成为了神经保护研究领域的 “明星”。研究发现，各种干细胞群体能通过分泌的物质（secretome）发挥神经保护作用，间充质干细胞（MSCs）就是其中的典型代表。它的 secretome 在心血管、泌尿生殖等多个系统疾病的再生治疗中展现出巨大潜力，在神经系统损伤时，也能分泌如血小板衍生生长因子（PDGF）等物质，促进宿主 RGC 的存活。然而，对于诱导多能干细胞（iPSCs）的神经保护机制，人们了解得还十分有限，就像蒙着一层神秘的面纱。虽然之前研究发现 iPSCs 能促进 RGC 存活，但其中起关键作用的神经保护因子以及神经元与干细胞之间的相互作用机制仍不清楚。为了揭开这层面纱，复旦大学的研究人员勇挑重担，开展了一项意义重大的研究。
研究人员深入探索，最终发现了一条全新的分子相互作用通路：RGC 分泌的白细胞介素 - 12 (p70)（IL-12 (p70)）能增强 iPSCs 分泌干细胞生长因子 -β（SCGF-β），而 SCGF-β 又通过上调神经生成素 2（ngn2）来保护 RGC。这一发现意义非凡，它不仅解答了神经元和干细胞如何相互作用促进神经保护这一长期存在的问题，还为神经保护研究开辟了新的方向。相关研究成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》期刊上。
为了开展这项研究，研究人员运用了多种关键技术方法。在细胞培养与处理方面，他们精心分离和培养 RGCs 与 iPSCs，并进行共培养实验。通过基因编辑技术，构建了 CLEC11A 基因敲除的 iPSCs。在检测分析上，利用基于抗体的多重检测和酶联免疫吸附测定（ELISA）分析培养上清液中的细胞因子浓度；运用定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）检测基因表达水平。此外，还建立了小鼠视神经挤压模型和大鼠 RGC 移植模型进行体内实验。
下面来详细看看研究结果：
- RGC 保护效应的诱导因素：研究人员起初发现，单独的 iPSC 培养上清液并不能促进 RGC 存活，而 iPSC 与 RGC 间接共培养却能显著提高 RGC 的活力。进一步研究发现，只有当 iPSCs 被 RGC 条件培养基刺激后，其分泌的上清液才能有效提升 RGC 的存活率，这表明 iPSC 的神经保护作用是由 RGC 分泌的可溶性信号诱导产生的。
- 关键保护因子的确定：研究人员对多种细胞因子进行检测，发现 SCGF-β 在 RGC-iPSC 条件培养基中的浓度显著升高。实验证明，SCGF-β 对 RGC 的存活至关重要，敲除 CLEC11A 基因（SCGF 的编码基因）后，iPSCs 促进 RGC 存活的能力明显下降；而在体外和体内实验中，添加 SCGF-β 都能有效保护 RGC。
- 信号传导机制：研究发现，RGC 分泌的 IL-12 (p70) 能剂量依赖性地诱导 iPSC 分泌 SCGF-β。IL-12 (p70) 在 RGC 上清液中被检测到，且当它的浓度达到一定水平时，能显著上调 iPSC 中 CLEC11A mRNA 的表达，进而促进 SCGF-β 的分泌。不过，IL-12 (p70) 直接促进 RGC 存活所需的浓度，远高于诱导 iPSC 分泌 SCGF-β 的浓度。
- ngn2 的关键作用：研究表明，ngn2 在与 iPSCs 共培养或用 SCGF-β 处理的 RGC 中显著上调。体外实验中，过表达 ngn2 能提高 RGC 的活力，而敲低 ngn2 则会使 SCGF-β 的神经保护作用丧失。体内实验也证实，过表达 ngn2 能保护视神经损伤后的内源性 RGC，以及移植后的供体 RGC，促进它们的存活和神经突生长。
在研究结论和讨论部分，这项研究意义重大。它揭示了 iPSC 衍生的 SCGF-β 和下游 ngn2 的诱导对干细胞神经保护作用的关键意义，并且发现受损的 RGC 能通过分泌 IL-12 (p70) 促使 iPSCs 呈现神经保护表型。这不仅为神经保护提供了新的理论依据，还为开发治疗神经退行性疾病的新药物提供了潜在的靶点和筛选途径。不过，研究也存在一些局限性，比如 SCGF-β 处理时间较短，缺乏 RGC 的功能检测，以及在提高细胞存活和整合方面还有待进一步研究。但这些不足也为后续研究指明了方向，相信未来的研究能进一步完善这一领域的知识体系，为神经退行性疾病的治疗带来新的希望。
