美国国立卫生研究院下属的美国国立眼科研究所(NEI)的科学家报告说，视网膜色素上皮(RPE)的细胞(眼后一层细胞)上的细小管状突起被称为初级纤毛。对视网膜光敏感光器的生存至关重要。这一发现为将干细胞来源的RPE移植到具有地理萎缩症(又称为干性老年性黄斑变性(AMD))的患者中做出了超前的努力，黄斑变性是美国失明的主要原因

该研究的首席研究员，Stadtman研究人员Kapil Bharti博士说：“我们现在对如何生成和替换RPE细胞有了更好的想法，RPE细胞似乎是在AMD中停止正常工作的第一类细胞。”在NEI。Bharti领导一项针对患者干细胞的RPE的开发，该RPE将于2018

年启动一项AMD临床试验。在健康的眼睛中，RPE细胞滋养并支持感光细胞，这些细胞将光转换成电信号，并通过光能传递到大脑。视神经。RPE细胞在感光体后面形成一层。在地理萎缩中，RPE细胞死亡，导致感光细胞退化，导致视力下降。

Bharti和他的同事希望通过用实验室制造的RPE代替患病的RPE来阻止和逆转地理萎缩的进程。该方法涉及使用患者的血细胞产生诱导多能干细胞(iPSC)，这些细胞能够变成体内任何类型的细胞。iPSC在实验室中生长，然后诱使成为用于外科手术植入的RPE。

然而，尝试制造功能性RPE植入物遇到了一个反复出现的障碍：被编程成为RPE细胞的iPSC倾向于被发展卡住，Bharti说。“细胞经常无法成熟为能够支持感光细胞的功能性RPE。但是，在它们确实成熟的情况下，RPE成熟与iPSC-RPE细胞上原发纤毛的出现相吻合。”

研究人员测试了三种可调节iPSC衍生RPE上原发性纤毛生长的药物。如所预测的，已知两种增强纤毛生长的药物显着改善了iPSC衍生的RPE的结构和功能成熟。观察到的成熟度的一个重要特征是RPE细胞全部正确定向，正确形成了一个功能性单层。iPSC衍生的RPE细胞基因表达谱也与成年RPE细胞相似。而且重要的是，这些细胞执行了成熟RPE细胞的关键功能：它们吞噬了感光器外部片段的尖端，该修剪过程使感光器正常工作。

相比之下，暴露于第三种药物(纤毛生长的抑制剂)的iPSC衍生的RPE细胞表现出严重破坏的结构和功能。

为了进一步证实他们的观察结果，当研究人员通过基因敲除纤毛蛋白IFT88的表达时，iPSC衍生的RPE表现出严重的成熟和功能缺陷，这一点已通过基因表达分析得到证实。组织染色显示，敲低IFT88会导致iPSC衍生的RPE细胞密度和功能极性降低，即RPE组织中的细胞指向错误的方向。

Bharti和他的小组在iPSC衍生的肺细胞(另一种具有原发纤毛的上皮细胞)中发现了相似的结果。当iPSC衍生的肺细胞暴露于可增强纤毛生长的药物时，免疫染色证实细胞看起来结构成熟。

该报告提示原发纤毛调节经典WNT途径的抑制，WNT途径是参与胚胎发育的细胞信号传导途径。研究人员称，在RPE发育过程中WNT途径的抑制作用指示细胞停止分裂并开始分化为成年RPE。

研究人员还从患有睫状病变的患者中产生了iPSC衍生的RPE，这种疾病由于感光细胞的退化而导致严重的视力丧失。患者的纤毛病与纤毛基因CEP290的突变有关。与健康捐献者相比，来自iPSC的睫状疾病患者的RPE的纤毛更小。患者的iPSC衍生的RPE也具有类似于IFT88敲除的成熟和功能缺陷。