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本研究针对中枢神经系统缺血损伤不可逆的传统观点，通过建立离体人眼杯培养系统，成功恢复了死后4小时内获取的人体视网膜的光信号传导功能，并维持长达48小时。研究团队开发了红外OCT精准采样技术和小体积封闭灌流系统，构建了小鼠和人类视网膜缺血再灌注损伤模型。结果表明，视网膜缺血损伤在一定时间窗内具有可逆性，为视网膜动脉阻塞、脑卒中等疾病的神经保护治疗提供了新思路，同时为人类供体眼移植奠定了技术基础。
当心脏停止跳动，血液供应中断，中枢神经系统的神经元通常被认为会迅速且不可逆转地死亡。这一传统认知尤其困扰着视网膜疾病治疗领域——年龄相关性黄斑变性、视网膜动脉阻塞、脑卒中等疾病每年导致数百万人视力丧失或神经系统损伤。更棘手的是，由于人死后视网膜神经元活性快速丧失，直接在人类视网膜上研究这些疾病机制面临巨大技术瓶颈。虽然已有研究在猪大脑中恢复了死后的部分代谢活动，但超过30分钟的同步神经元传导始终难以实现。
在这项发表于《SCIENCE ADVANCES》的研究中，科学家们取得了突破性进展：他们成功恢复并维持了死后4小时内获取的人体视网膜的光信号传输功能，最长时间可达48小时。这一发现不仅挑战了缺血损伤不可逆的固有认知，更为视网膜疾病研究和治疗开辟了新途径。
研究团队建立了关键技术体系：红外光学相干断层扫描（OCT）离体成像实现精准视网膜结构定位；小体积封闭灌流系统支持长时间药物测试；离体缺血再灌注损伤模型模拟临床病理过程。这些技术共同构成了功能完备的人类视网膜研究平台。
恢复和保存供体视网膜中的光信号传导
研究人员发现，即使眼球在血液循环停止后50-60分钟才被摘除，经过含氧Ames培养基中一夜孵育，视网膜的ON双极细胞光反应仍能被恢复。关键条件是保持视网膜与视网膜色素上皮（RPE）的天然附着状态——分离的小鼠视网膜即使在不含氧培养基中过夜孵育也会几乎丧失所有光反应。这表明，只要在血液循环停止后约1小时（某些情况下可达数小时）内将眼球置于含氧培养基中，死后缺血损伤就可被修复。
可视化和收集用于离体ERG记录的人类视网膜样本
针对灵长类特有的黄斑区域研究难题，团队改装临床OCT成像平台，开发了离体眼杯红外成像和自动采样系统。通过深度学习模型自动定位中央凹，采样精度达0.100±0.066毫米。从脑死亡和心死亡供体获取的黄斑样本显示，即使在死后40-70分钟摘除并孵育24小时，仍能记录到光反应，部分样本的反应甚至强于新鲜对照组。
人类视网膜中的药物测试和缺血再灌注损伤模型的开发
研究团队构建的小体积封闭灌流系统（150-180毫升循环体积）可稳定维持视网膜功能至少12小时。在此基础上建立的急性缺氧/复氧模型显示，ON双极细胞在缺氧几分钟内就丧失光反应，而光感受器能维持50%以上功能达30分钟。经过1小时缺氧处理后，ON双极细胞功能在复氧15分钟内显著恢复，但3小时缺氧后的恢复不完全。
缺血性损伤和修复的机制
机制探索发现，3小时缺氧加过夜恢复仅导致少量光感受器（<20%）和视杆双极细胞（<5%）发生凋亡，与观察到的严重功能丧失不匹配。药物干预实验表明，特异性抑制琥珀酸脱氢酶（二甲基丙二酸酯，DMM）和NADPH氧化酶（夹竹桃麻素）可部分保护光感受器功能，但ON双极细胞未见类似改善。NMDA受体阻滞剂（MK-801和美金刚）无保护作用，高剂量MK-801反而有害。这表明不同视网膜细胞类型需要差异化的保护策略，且适量活性氧可能参与修复过程。
这项研究突破了人类死后视网膜研究的三大技术瓶颈：超新鲜组织获取、光反应实验室保存和精准定位采样。研究结果有力挑战了缺血损伤不可逆的传统认知，证明神经元功能在关键时间窗内可以恢复。建立的功能性人类视网膜平台不仅为视网膜动脉阻塞等疾病提供了新的治疗思路（如玻璃体切除联合氧合介质灌流），也为脑卒中等中枢神经系统缺血性疾病提供了新的研究模型。更为深远的是，该技术为正在探索的人类全眼移植项目提供了关键技术支持，让视力恢复的梦想更近现实。
