多任务处理能力的胚胎需要构建一个视网膜显示

研究人员皇家研究院Gulbenkian de CienciaOeiras (IGC)和马克斯普朗克研究所的细胞生物学和遗传学(MPI-CBG德累斯顿)发现了一个新的机制,公开的多任务处理能力的胚胎需要构建一个视网膜功能(图1),感觉中枢神经系统的一部分,负责视觉。该发现发表在自然,提供了一个重要的贡献的理解如何建立健康的器官,最终理解的关键器官畸形影响每年有800万新生儿出现。

器官功能正确,需要一个精确的细胞的数量和功能体系结构建立在胚胎发生。胚胎是熟练的一心多用者;他们成长,获得形状和功能体系结构。尽管许多研究胚胎发展,科学家们仍然需要充分掌握胚胎如何安排这些任务在时间和空间上,以确保健康的器官的形成。

这是领导的研究的核心问题卡伦诺登(组长)和毛Rocha-Martins(博士后)。研究小组,也涉及计算机科学家,使用尖端技术探讨脊椎动物视网膜应对的挑战越来越丰富地,与此同时,重塑组织架构。斑马鱼胚胎的视网膜和人类视网膜organoids-mini-retina-like结构一道菜从人类细胞作为模型系统,因为他们都提供了独特的优势由于其小尺寸和高半透明,允许实时观察组织组织和增长。先进的显微技术,如纸张显微镜和先进的图像恢复深度学习的基础上,提供了前所未有的洞察力所涉及的细胞行为。

研究人员观察到整个人口的神经元感光细胞暂时迁址远离它们所在的组织的区域,必须履行其功能(图1)。这对传入的祖细胞活跃的运动创造空间,将在这一领域,从而产生更多的细胞后导致神经视网膜。堵塞的感光细胞的运动导致拥堵,迫使祖细胞分裂在错误的地方,进而导致组织畸形。因此,通过短暂的远离,神经元与祖细胞避免干扰,确保机关和谐发展。

Mauricio Rocha-Martins,这项研究的第一作者,“这是一个好奇的迁移现象,神经元就转向移动,最后他们开始的地方。它强调,神经元迁移,而不是此前认为的,不仅神经元移动到正确的位置但也可以发挥直接作用的器官的协调发展”。

本研究的意义超越了视网膜发展的领域。同时增长和收购功能体系结构是大多数发展中器官的一个标志;这项新发现提供的可能性调查其他发展中器官是否采用类似的策略。此外,众所周知,神经元迁移缺陷会引起严重的人类大脑畸形。神经元的发现失败的迁移可以产生有害的后果超出了神经元的定位指向检查细胞之间的相互作用的重要性完全理解人类发育障碍的原因。

参考:Rocha-Martins M, Nerli E, Kretzschmar J, et al .神经元迁移防止视网膜形态发生的空间竞争。自然。2023:1-10。doi:10.1038 / s41586 - 023 - 06392 - y

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