黑暗深处的停电事故:当视网膜神经失去动力
在日常生活中,家里突然跳闸断电会让所有电器瞬间瘫痪,房屋陷入漆黑。对于因外伤或脑出血损伤视觉神经的人来说,眼球内部发生的正是这样一场令人绝望的断电事故。
眼睛能够看清世界,全靠视网膜(retina,位于眼球后壁、专门感受光线并将信号传给大脑的感光薄膜)上的感光细胞和视神经(optic nerve,连接眼球和大脑、传输视觉信号的生物电缆)。当严重创伤导致局部血流中断时,这些神经细胞会因为缺氧而丧失供能,最终陷入罢工状态。
2026年8月10日发布在预印本(preprint,尚未经过同行学术专家审查就率先公开的科研论文草稿)平台上的一项研究中,纽约西奈山伊坎医学院的研究团队完成了一项此前从未有人在人类眼部尝试过的临床手术。一位因脑出血失明两个月的女性患者,接受了一场直接向眼球注入能量的特殊治疗。
从大腿到眼球:给受损细胞送去外卖电池
神经细胞之所以需要巨量能量,是因为它们内部拥有密密麻麻的线粒体(mitochondria,细胞内部负责产生能量的微型发电厂)。线粒体非常微小,直径通常只有0.5到1微米,相当于一根头发丝直径的百分之一。在一颗健康的神经细胞里,往往聚集着成百上千个这样的微型发电机,昼夜不停地合成化学能量。
当视神经受损时,细胞内部的线粒体率先破损毁坏,导致整颗神经细胞因动力枯竭而陷入休眠。研究团队没有选择高风险的细胞移植,而是决定从患者自己身体里借一批健康的发电机。他们从患者的大腿肌肉中提取出活性良好的线粒体,因为大腿肌肉属于高强度运动组织,那里的线粒体储备充沛且极其健康。
在手术过程中,医生拿着极细的注射针头,将这批提取出来的自体线粒体缓慢注入患者双眼的玻璃体(vitreous fluid,填充在眼球内部、维持眼球形状的透明凝胶状液体)中。注入后,这些自由浮动的微型发电机跨越细胞界限被视网膜细胞接收,重新为濒临死亡的神经元补给能量。
图:电子显微镜下经过人工着色的线粒体图像,展示双层外膜与内部嵴结构。来源:Nature / K. R. Porter/SPL
四周的光感脉冲:生理奇迹与疗效边界
在手术之前,这名患者已经失明长达两个月,瞳孔对强光照射没有任何收缩反应,眼球生理信号完全静默。但在完成线粒体玻璃体注射后,原本沉寂的眼球出现了清晰的生理响应。
术后检测显示,患者原本僵直的瞳孔重新恢复了对光线的主动收缩反应,这种生理响应持续了整整四周。对于一个神经严重受损的眼球而言,四周的瞳孔发光反应说明注入的线粒体成功重新激活了部分休眠的神经回路。
低视力评估发现患者的左眼开始能够感知大体形状和阴影,但这项试验并没有恢复患者的实际生活视力。四周之后,瞳孔的光反应也随之逐渐衰减。项目负责人明确表示,团队目前完全无法证明实际疗效,但他们在物理层面看到了显著的眼部生理激活效应。
图:线粒体显微结构切面,呈现细胞内能资源供给的核心构造。来源:Nature
唤醒休眠细胞:安全验证迈出的第一步
此前在小鼠实验中,向玻璃体腔内注射线粒体已经表现出保护视神经的效果,能够显著增加损伤后存活的神经元数量。在人体临床领域,线粒体移植此前曾在心脏和大脑手术中开展过初步探索,而向眼球这种高度敏感的封闭器官进行注射尚属全球首次。
瑞士分子与临床眼科研究所的线粒体专家分析认为,该试验的核心价值在于证明了自体线粒体眼内注射的相对安全性。在整个观察期内,患者眼部没有出现任何严重的免疫排斥或炎症反应,为后续研究奠定了安全基石。
尽管单病例研究在医学统计上样本有限,但它为解决神经退行性眼病开辟了全新观察视角。只要确认外源注入的线粒体能够跨越细胞膜并被神经元吸纳,这种补充细胞能量的策略就能为视神经保护争取宝贵的救治窗口期。
替换器官还是维修发电厂:失明治疗的新思路
把患者自体的线粒体直接注射进眼睛,意味着失明治疗开始从替换组织转向修复细胞的能量工厂。传统的眼科重症治疗往往寄希望于直接替换整个受损细胞或植入人工晶体,但这种直接替换的工程难度极高,且容易破坏原有的复杂神经连接网络。
用健康的线粒体唤醒受损的视网膜神经细胞,提供了一种更加温和且直接的细胞级救治路径。即使眼前的光影尚未完全清晰,这场在大腿肌肉与眼球之间进行的能量搬运,已经向我们展示了细胞修复的全新可能。
参考链接:
- Nature 新闻报道
- Icahn School of Medicine at Mount Sinai 预印本研究