人类视觉系统中只有三种锥细胞。因此,在五彩缤纷的世界里,即使面对五彩缤纷的花朵,我们也可能是色盲,常常对某些颜色视而不见。鸟类独特的视觉系统,有四种锥细胞,可以分辨更多的颜色,看到更丰富多彩的世界,远远超过人类。
其实我们的视觉系统还是比较复杂的,光信号一旦进入大脑,视觉输入被多个专用区域解释,这些区域用小块的形状和运动构建一个场景。这种处理的结果可能进一步解释大脑处理事情,如阅读或人脸识别的区域。而且现在的人们还容易得近视眼、青光眼等疾病。
最近,国外科学家发现了可以通过激活四个特定基因将许多细胞类型转化为干细胞,他们称为组织修复技术,其实就是类似基因治疗。
我们知道干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞、能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞。
于是他们操纵这种技术来纠正眼睛和大脑之间信息传递,他们使用了一种叫做修复神经的技术。
但是不幸的是,在小白鼠的测试中广泛激活这些基因就会杀死它们,因为这些基因也促进正常细胞特性的丧失和导致细胞不受控制的分裂。进一步研究发现,只需要激活三个基因就可恢复年轻细胞的典型特性,而不会丧失正常的细胞功能。
对于眼睛疾病而言,具体来说,其实更专注于连接视网膜背部和大脑的细胞群,称为视网膜结节细胞。这些细胞如果死亡或者衰退,可能会引发青光眼等疾病,导致视力逐渐丧失。据研究表明,在小白鼠出生时,如果把这些连接切断,那么这些细胞就能重新生长眼睛和大脑之间的连接,但这种能力很快会在普通环境下丧失。
因此,研究人员损伤了视神经,然后激活了视网膜结节细胞中的三个干细胞基因。 随着基因的活跃运作,这些连接神经也恢复了。当这些小鼠人工诱导青光眼时,情况也是如此。他们的视力测试表明,几乎一半的视力损失通过这种基因治疗恢复。年龄的视力下降也是如此,通过比较三个月大的老鼠和大约一岁的老鼠来证实这一点。
很明显,现有的细胞似乎能够修复或替换形成视神经的受损部分。研究人员继续表明,这种修复取决于DNA的一种化学修饰的变化,这种修饰称为甲基化,它可以改变许多基因的活性。
我们知道,人体的大部分器官受损后,都有一定的修复能力,但是这种修复能力是有限的,它无法保证完璧归赵。而且大面积的器官缺失是不可能再长出来的。
现在的生物技术想要在动物内插入什么样的基因片段是可以达到的,而且还能控制其表达的部位和时间,不过遗传物质还是比较复杂的,更别说人类的基因了,这个未知的领域还需要更多的探索。
而这个基因操纵实验确实非常神奇,但是具体的后遗症是什么还需要进一步研究。
对于人类而言,显然这个实验只是一个例子。但是在未来,可以想象这样的技术可以为医疗带来巨大的革命。
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