綜述:單細胞RNA測序在人視網膜類器官研究中的應用

《Experimental Eye Research》:Single-cell RNA sequencing in the study of human retinal organoids

【字體: 時間:2025年05月09日 來源:Experimental Eye Research 3.0

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  這篇綜述系統闡述了單細胞RNA測序(scRNA-seq)技術在視網膜類器官(ROs)研究中的突破性應用。通過解析ROs的細胞異質性、發育軌跡及疾病分子特征,揭示了其在視網膜神經發生、退行性疾。ㄈ鏏MD、青光眼)研究中的價值,并探討了與空間轉錄組學、CRISPR篩選等技術的整合前景,為視網膜疾病治療提供新思路。

  

scRNA-seq數據驗證ROs與正常人視網膜的相似性
視網膜類器官(ROs)作為潛在的移植來源,其形態與功能需高度模擬生理狀態視網膜。scRNA-seq通過解析細胞組成差異,證實ROs能復現視網膜關鍵細胞類型(如光感受器前體細胞PCPs)的基因表達譜,尤其在發育中后期與體內視網膜相似度顯著提升。

ROs中scRNA-seq研究的主要細胞類型
光感受器細胞(視桿/視錐細胞)及其前體PCPs、穆勒膠質細胞(MGs)是scRNA-seq分析的核心靶點。研究發現ROs中視桿細胞標記基因NRL+和視錐細胞標記基因THRB+的表達動態,揭示了光感受器分化的關鍵時間窗口。

ROs的疾病研究應用
在年齡相關性黃斑變性(AMD)模型中,scRNA-seq發現視網膜色素上皮(RPE)細胞中補體通路異常激活;糖尿病視網膜病變研究則通過ROs鑒定出血管內皮生長因子(VEGF)信號通路的細胞特異性調控機制。

技術優化與平臺整合
Cell X機器人培養平臺聯合scRNA-seq驗證了自動化RO培養的批次穩定性。此外,微流控芯片與單細胞多組學技術的結合,顯著提升了ROs在藥物篩選(如抗青光眼化合物)中的效率。

挑戰與展望
當前ROs培養仍存在周期長(>120天)、成本高等瓶頸。未來需通過CRISPR-scRNA-seq聯用精準編輯疾病相關基因(如HTRA1rs11200638),并建立患者特異性ROs庫以推動個性化治療?臻g轉錄組學的引入將進一步提升ROs的微環境模擬精度。

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