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生活

視網膜死而復生

科學人

發布於 2022年09月23日02:00 • 路易斯(Tanya Lewis)

研究人員恢復死者視網膜的神經活性,未來有望復甦其他神經組織。

(影像來源:Unsplash)
(影像來源:Unsplash)

諸如「腦死」這類不可逆的生物學事實並不多。長久咸信人死後神經元也隨之死去,但針對眼球內富含神經元組織的新研究,挑戰了這個信條。

科學家在研究中恢復了剛從死亡器官捐贈者取出的視網膜的電生理活性;視網膜是位於眼球後方的感光神經組織,可向大腦傳遞訊息。這項研究成果發表在今年5月的《自然》,提供了一個研究眼睛疾患的較佳途徑,例如造成視力衰退和失明主因的老年性黃斑退化(macular degeneration),此研究也奠定了復原其他神經組織的基礎,或許有一天還能實現視網膜移植。

過去針對視網膜的研究大多利用小鼠為動物模型,然而小鼠視網膜沒有黃斑,在人類眼球中黃斑是取得精細視覺細節的重要區域,因此小鼠並不是理想模型。而從人類死者摘取眼睛組織需數小時,在科學家能研究其功能前組織已死。但如果能讓那些組織復活呢?

2019年美國耶魯大學研究人員展示,可恢復死亡豬腦的基本電生理活性,啟發了猶他大學視覺科學家溫貝格(Frans Vinberg)、斯克里普斯研究院視網膜外科醫生漢納根(Anne Hanneken)和同事,研究視網膜組織是否也能在人體死亡後恢復電生理活性。

研究人員先測試小鼠安樂死後,視網膜還可發送電生理訊號多久?他們在小鼠死後三小時仍可恢復其視網膜組織的電生理活性,也發現缺氧是失去功能且不可逆的主因。接著研究人員測試剛從腦死或心臟猝死捐贈者取得的人眼,把眼球保存在有氧氣和養份供應的容器內,運送回實驗室,然後讓視網膜暴露在微弱光線下,並測量組織產生的電生理訊號。

如果能在捐贈者死後20分鐘內取得眼球,即能恢復感光細胞(photoreceptor)以及眼球內與其相連神經元的電生理活性。漢納根指出, 這些眼球並不能真的「看見」,因為沒有與大腦相連。但這些結果顯示,恢復視網膜細胞和神經元的聯繫是有可能的。

未參與這項研究的麻州眼耳醫院(Mass Eye and Ear)眼科主任以及哈佛大學醫學院眼科主任米勒(Joan Miller)評論:「這研究最令人興奮的是,它可成為研究人類視網膜視覺生理學的範本。」例如黃斑退化一直是研究難題,因為無法取得活體眼睛組織。現在利用這項新技術,科學家可研究健康與病變的捐贈眼睛,來了解它們的功能並測試治療方法。

研究團隊的發現也顯示其他類型的神經組織也有可能恢復活性。漢納根說:「視網膜是通往大腦的窗口,如果死後仍能恢復視網膜的訊息傳遞,這不禁令人思忖,大腦裡還有什麼通訊是可恢復的?」研究人員相信這項研究提高了視網膜移植的希望,雖然實現這目標還有一段長路。

這項新研究也凸顯捐贈組織對基礎科學的重要性。溫貝格說:「我們非常感謝捐贈者和他們的家屬,我們希望研究成果能鼓勵人們圈選駕照上器官捐贈的選項,捐贈組織貢獻於研究。」

【欲閱讀本文或更豐富內容,請參閱〈科學人知識庫〉2022年第247期09月號】

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