豬原代視網(wǎng)膜色素上皮細胞的作用機制與應(yīng)用研究有哪些？
小楊 / 2026-02-03 09:19:18
豬原代視網(wǎng)膜色素上皮細胞因與人類 RPE 在解剖結(jié)構(gòu)、分子表達、功能特性上高度同源，且取材便捷、倫理限制低，是視網(wǎng)膜相關(guān)研究的理想體外模型，核心應(yīng)用集中在視網(wǎng)膜疾病機制研究、藥物研發(fā)與篩選、體外模型構(gòu)建、細胞治療前體研究四大方向，且各方向均有具體的實驗場景和研究價值，以下是分方向的詳細應(yīng)用說明，附技術(shù)要點和研究切入點：
一、視網(wǎng)膜退行性疾病的發(fā)病機制研究
這是 ppRPE 細胞最核心的應(yīng)用領(lǐng)域，聚焦于臨床高發(fā)的視網(wǎng)膜疾病，利用細胞模型模擬疾病微環(huán)境，解析 RPE 細胞在疾病中的功能異常與分子調(diào)控機制。
1、年齡相關(guān)性黃斑變性（AMD）
模擬干性 AMD：研究氧化應(yīng)激（H?O?、藍光）、脂褐素沉積對 ppRPE 細胞吞噬功能、線粒體功能、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）的影響；解析 RPE65、CRALBP 等關(guān)鍵蛋白的表達下調(diào)機制。
模擬濕性 AMD：構(gòu)建缺氧/炎癥微環(huán)境，研究 ppRPE 細胞分泌促血管生成因子、炎癥因子的調(diào)控通路；探索脈絡(luò)膜新生血管（CNV）的上游觸發(fā)機制。
2、糖尿病視網(wǎng)膜病變（DR）
高糖/高滲環(huán)境下，研究 ppRPE 細胞的氧化應(yīng)激損傷、緊密連接破壞、屏障功能喪失；解析高糖誘導(dǎo)的 RPE 細胞凋亡與炎癥反應(yīng)的分子通路。
3、其他視網(wǎng)膜疾病
視網(wǎng)膜色素變性（RP）：研究突變基因?qū)?ppRPE 細胞吞噬光感受器外節(jié)（POS）功能的影響；
早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變（ROP）：低氧微環(huán)境下 ppRPE 細胞與血管內(nèi)皮細胞的相互作用研究。
二、視網(wǎng)膜疾病靶向藥物的研發(fā)與篩選
ppRPE 細胞作為體外初篩模型，可快速、低成本評價候選藥物的有效性、安全性、作用靶點，替代部分動物實驗，加速藥物研發(fā)進程，是臨床前藥物評價的關(guān)鍵工具。
1、藥物活性篩選
抗氧化保護類藥物：篩選花青素、姜黃素、依達拉奉等天然/化學(xué)小分子對氧化應(yīng)激損傷 ppRPE 細胞的存活率、抗氧化酶活性的提升作用；
抗血管生成藥物：評價雷珠單抗、阿柏西普、康柏西普等抗 VEGF 藥物對缺氧誘導(dǎo)的 ppRPE 細胞 VEGF 分泌的抑制效果；
2、藥物安全性評價
檢測眼用制劑對 ppRPE 細胞的細胞毒性、屏障功能損傷（TEER 檢測、熒光素鈉通透性實驗）；
評價藥物長期作用下 ppRPE 細胞的增殖、分化異常風(fēng)險，排除潛在的視網(wǎng)膜毒性藥物。
3、藥物作用機制驗證
利用 ppRPE 細胞模型，驗證候選藥物的靶向通路，明確藥物的分子作用靶點，為藥物結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)。
三、體外功能性模型構(gòu)建
依托 ppRPE 細胞的貼壁極化特性，構(gòu)建單層屏障模型、共培養(yǎng)模型，模擬體內(nèi)視網(wǎng)膜的生理/病理微環(huán)境，解決單純細胞模型缺乏組織間相互作用的問題，更貼近體內(nèi)實驗結(jié)果。
1、外血 - 視網(wǎng)膜屏障（BRB）體外模型
方法：將 ppRPE 細胞接種于膠原/Matrigel 包被的 Transwell 小室，培養(yǎng)至細胞完全極化，形成單層上皮屏障；
應(yīng)用：研究疾病微環(huán)境（高糖、氧化應(yīng)激、炎癥）對 BRB 通透性的影響；評價藥物、納米載體對 BRB 的跨膜轉(zhuǎn)運效率，為眼用藥物遞送系統(tǒng)設(shè)計提供參考。
2、RPE - 光感受器細胞共培養(yǎng)模型
方法：將 ppRPE 細胞與豬/小鼠原代光感受器細胞或光感受器前體細胞共培養(yǎng)，構(gòu)建視網(wǎng)膜外層結(jié)構(gòu)模型；
應(yīng)用：研究 RPE 細胞對光感受器細胞存活、分化、功能維持的支持作用；模擬視網(wǎng)膜退行性疾病中 RPE - 光感受器細胞間的相互作用異常。
3、RPE - 脈絡(luò)膜內(nèi)皮細胞共培養(yǎng)模型
應(yīng)用：研究濕性 AMD 中 RPE 細胞與脈絡(luò)膜內(nèi)皮細胞的旁分泌作用，解析 CNV 的形成過程；評價抗血管生成藥物對共培養(yǎng)體系中血管生成的抑制效果。
四、視網(wǎng)膜細胞治療的前體研究
RPE 細胞移植是治療視網(wǎng)膜退行性疾病的潛在策略，ppRPE 細胞作為人源 RPE 細胞的替代模型，為細胞治療的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)提供實驗依據(jù)，降低人源細胞研究的成本和倫理風(fēng)險。
1、RPE 細胞移植的工藝優(yōu)化
研究 ppRPE 細胞的體外擴增條件、凍存復(fù)蘇方法對細胞活性、功能的影響；優(yōu)化移植細胞的接種密度、載體材料。
2、移植后細胞的存活與功能評價
在動物模型中移植 ppRPE 細胞，研究移植細胞在視網(wǎng)膜下腔的存活、定植、極化情況；檢測移植后動物的視覺功能恢復(fù)。
3、人源誘導(dǎo)多能干細胞（iPSC）-RPE 的對照研究
將 ppRPE 細胞與 iPSC-RPE 細胞的功能（吞噬、屏障、分泌）進行對比，驗證 iPSC-RPE 細胞的體外有效性，為 iPSC-RPE 細胞的臨床轉(zhuǎn)化提供參考。
五、其他拓展應(yīng)用
1、眼用生物材料的相容性評價
用于人工視網(wǎng)膜、眼內(nèi)支架、藥物遞送載體等生物材料的體外相容性檢測，評價材料對 ppRPE 細胞的黏附、增殖、功能的影響，篩選生物相容性良好的眼用材料。
2、視網(wǎng)膜發(fā)育機制研究
利用 ppRPE 細胞模型，研究胚胎發(fā)育過程中 RPE 細胞的分化調(diào)控機制，解析視網(wǎng)膜發(fā)育異常的分子基礎(chǔ)。
3、人畜共患病的眼部機制研究
作為豬源性細胞模型，研究豬源性病原體對眼部組織的感染機制，探索病原體對 RPE 細胞的損傷作用及眼部致病通路。
六、應(yīng)用核心優(yōu)勢總結(jié)
ppRPE 細胞相比小鼠原代 RPE 細胞、人源永生化 RPE 細胞，核心優(yōu)勢在于與人類 RPE 的高同源性、取材便捷且成本低、保留原代細胞的完整功能（無永生化修飾的功能偏差），是平衡實驗真實性、操作便捷性、研究成本的最優(yōu)選擇之一。
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