人类视网膜高分辨率的图谱

什么类型的细胞在人体组织,和在哪里?哪些基因活跃在单个细胞,蛋白质被发现吗?提供这些问题的答案都是由专门的阿特拉斯—特别是,不同的组织形式如何在胚胎发育和疾病的原因。在创建这个图谱,研究人员旨在地图不仅直接从人类分离组织,也称为瀑样结构。这些组织的三维块是在实验室培养和发展在某种程度上类似于人体器官,但在小范围内。

“瀑样的优势是,我们可以介入他们的开发和测试活性物质,它可以让我们了解更多关于健康组织以及疾病,”芭芭拉Treutlein解释说,量化发育生物学教授生物系统科学与工程学系在巴塞尔苏黎世联邦理工学院。

帮助生产这样的阿特拉斯、Treutlein一起来自苏黎世和巴塞尔大学的研究人员已经开发出一种方法来收集和编译大量瀑样及其发展的信息。研究小组应用这种方法人类视网膜的瀑样,它们来源于干细胞。

许多蛋白质同时可见

科学家们的核心方法用于他们的方法是我技术:迭代间接免疫荧光成像。这个新的成像技术可以想象几十个蛋白在高分辨率薄组织切片使用荧光显微镜。4我的技术是由卢卡斯Pelkmans开发几年前,苏黎世大学的教授和这项研究的合著者,刚刚发表在《科学》杂志上自然生物技术。在这项研究中,研究人员首次应用这种方法瀑样。

通常,研究人员使用荧光显微镜强调三种蛋白质在组织,每一个都有不同的荧光染料。因为技术原因,不可能超过5蛋白染色。4我技术,三种染料使用,但这些都是洗的组织样本后测量了,和三个新的蛋白质染色。18倍执行这个步骤,通过一个机器人,和过程共有18天。最后,电脑单独的图像合并成一个显微镜图像的53个不同蛋白质是可见的。他们提供的功能信息个人构成视网膜细胞类型;例如,棒、视锥细胞和神经节细胞。

研究人员补充蛋白质视网膜的视觉信息与信息读取单个细胞的基因。

高空间和时间分辨率

科学家们在瀑样做所有这些的分析,不同年龄的,因此在不同的发展阶段。通过这种方式,他们能够创建一个时间序列的图像和遗传信息,描述了整个美国开发的视网膜瀑样。“我们可以利用这个时间序列显示瀑样组织慢慢堆积,细胞增殖和时,和突触所在的地方。视网膜形成的过程与胚胎发育期间,“说灰色的营地,巴塞尔大学教授和这项研究的资深作者。

研究人员发表了他们的图像信息和发现视网膜发展并且在公开网站:EyeSee4is。

进一步组织类型,计划

到目前为止,科学家们一直在研究如何健康的视网膜的发展,但在未来,他们希望故意破坏发展视网膜瀑样用药物或基因的修改。“这将给我们的新见解色素性视网膜炎等疾病,遗传条件导致视网膜的感光受体逐渐退化,最终导致失明,”阵营说。研究人员想知道当这个过程开始和它如何能停止。

Treutlein和她的同事们也在研究新的详细的映射方法应用到其他组织类型,如人类大脑的不同部分和各种肿瘤组织。一步一步,这将创建一个地图,提供了关于人类瀑样的发展和组织的信息。

参考:Wahle P, Brancati G,马克C,等。人类视网膜瀑样开发的多通道时空的表现型。生物科技Nat》。2023年5月8日在线出版。doi:10.1038 / s41587 - 023 - 01747 - 2

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