器官型視網膜外植體模型被認為是轉化研究中最合適的模型之一，在發育研究中缺乏長期驗證。西安交通大學第一附屬醫院康前雁團隊對發育中的視網膜外植體進行了長時間、系統且連續的觀察，了解其作為視網膜發育模型的準確性和代表性。研究成果發表在【中國神經再生研究（英文版）】（NRR）2025年第3期。
研究背景
1. 視網膜祖細胞分化為七種主要細胞類別，其中非GABA能無長突細胞、大多數視桿細胞、雙極細胞和Müller膠質細胞在大鼠的出生後（人類胎兒18周後）按照固定的順序產生，並在脊椎動物中保守。異常發育可能導致各種疾病，例如青少年黃斑變性疾病和發育異常。
2. 在體發育研究受到許多因素限制，包括低通量、胚胎致死、侵入性損傷和倫理問題；細胞培養體外模型難以模擬復雜的視網膜發育微環境；而類器官模型對於視網膜晚期發育代表性不佳。器官型視網膜外植體模型可以保持視網膜內復雜的細胞間相互作用，被廣泛套用於視網膜疾病和損傷研究，並在此基礎上建立了體外視網膜色素變性模型、糖尿病視網膜病變模型、視神經損傷模型和視網膜缺氧模型。
3. 視網膜外植體模型也用於視網膜發育研究，然而，在視網膜發育過程中，器官型視網膜外植體模型與體內發育的連續觀察和比較仍然缺失。這些缺失嚴重影響了器官型視網膜外植體模型的準確性和可靠性。
研究方法
1. 分離出生當日（P0）大鼠的視網膜進行器官型視網膜外植體培養，分別於P1、P3、P7、P10收獲視網膜，取對應天數的在體視網膜作為對照。
2. 對收獲的外植體以及體內視網膜冰凍切片後，進行HE染色、免疫熒光染色以及TUNEL染色，評估外植體視網膜與體內視網膜的結構、視網膜祖細胞分布和增殖、水平細胞遷移、雙極細胞和Müller膠質細胞的分化、神經元成熟、小膠質細胞分布以及視網膜活力。
結果表明，視網膜發育外植體模型在視網膜祖細胞分布和增殖方面與體內視網膜幾乎相同。值得註意的是，水平細胞遷移、雙極細胞和Müller膠質細胞的出現和分化，與體內視網膜在時間和空間上具有高度的一致性。
總結
研究結果證實器官型視網膜外植體模型在分化特異性和成熟能力方面與體內視網膜一致，可以進行長期、系統和連續的觀察。這彌補了器官型視網膜外植體模型與體內視網膜在視網膜發育的晚期階段缺乏連續性觀察和比較的不足，提高了這一方法的準確性和可信度。
圖片說明：外植體與體內視網膜視網膜祖細胞分布一致
圖片說明：外植體與體內視網膜雙極細胞分化過程一致
圖片說明：外植體與體內視網膜Müller膠質細胞分化過程一致
文章摘要： 雖然器官型視網膜外植體培養已經建立了十多年，與體內實驗和細胞培養相比具有一系列獨特的優勢，但由於缺乏對體內視網膜發育和器官型視網膜外植體培養進行系統和持續的比較，使得該模型在出生後視網膜發育研究中存在爭議。因此，實驗旨在透過與體內視網膜的比較，驗證將該模型用於出生後視網膜發育研究的可行性。實驗發現，出生後視網膜外植體可以正常發育，其結構和時間軸與體內視網膜一致。首先，實驗利用 SOX2 和 PAX6 免疫染色來辨識視網膜祖細胞。然後，分別用 Ki-67和 DCX 免疫染色法檢測細胞的增殖和遷移。這些細胞在體內和外植體中都顯示出在出生後視網膜形成過程中同步衰退，在豐度和分布上表現出高度的相似性。此外，實驗還采用 Chx10，Gl Syn，NeuN 和 Iba1 免疫染色法分別檢測了雙極細胞、Müller膠質細胞、成熟神經元和小膠質細胞。這些細胞類別出現的時間和空間模式在體內和外植體中表現出顯著的一致性。這些結果表明，器官型視網膜外植體培養模型與體內出生後早期視網膜的發育過程高度一致，可以進行長期、系統和連續的觀察。此研究提高了該模型在的出生後視網膜發育研究中套用的準確性和可信度。
文章來源： Hu B, Wang R, Zhang H, Wang X, Zhou S, Ma B, Luan Y, Wang X, Chen X, Zhang Z, Kang Q (2025) Postnatal development of rat retina: a continuous observation and comparison between the organotypic retinal explant model and in vivo development. Neural Regen Res 20(3):900-912.
