胚胎中的感光细胞短暂迁离促进视网膜健康发育

据Rocha-Martins M 2023 年8 月9 日[Nature，2023，620（7974）：615-624.]报道，葡萄牙古尔班基安科学研究所和德国马克斯-普朗克细胞生物学与遗传学研究所的研究人员发现了一种揭示胚胎构建功能性视网膜所需的一些多任务处理能力的新机制。这一发现为了解健康器官是如何形成的做出了重要贡献，而这对于了解每年影响800 万新生儿的器官畸形是如何形成的至关重要。

器官要正常运转，需要精确的细胞数量和功能结构，而这些都是在胚胎发生过程中建立起来的。 胚胎是熟练的多面手：它们同时生长、获得形状和功能结构。

尽管对胚胎发育进行了大量研究，但研究人员尚未完全掌握胚胎如何在空间和时间上协调所有这些不同的任务，以确保形成健康的器官。 这是葡萄牙古尔班基安科学研究所和德国马克斯-普朗克细胞生物学与遗传学研究所Norden C 和Rocha-Martins M领导的这项新研究的核心问题。 他们利用最先进的技术探索脊椎动物视网膜如何应对大量生长同时重塑组织结构的挑战。

斑马鱼胚胎视网膜和人类视网膜类器官——在培养皿中由人类细胞培育出的类似视网膜的微型结构——被用作模型系统，因为它们都具有独特的优势，体积小、透明度高，可以实时观察组织组装和生长情况。先进的显微镜技术，如光片显微镜和基于深度学习的最先进的图像修复技术，为了解相关的细胞行为提供了前所未有的新见解。

研究人员观察到整个神经元群体——感光细胞——会暂时迁离它们所在的组织区域，并必须履行其功能。 这种主动移动为进入的祖细胞创造了空间，祖细胞在这一区域分裂，从而产生更多的细胞，这些细胞日后将为视网膜做出贡献。 感光细胞的运动受阻会导致充血，迫使祖细胞在错误的地方分裂，进而导致组织畸形。 因此，通过短暂的迁移出去，神经元可以避免与祖细胞发生干扰，从而确保器官的和谐发育。

这种迁移现象，即神经元迁移走后又迁移回来，最后回到它们开始的地方。 与之前的观点不同，神经元迁移不仅能将它们迁移到正确的位置，还能在器官发育的协调过程中发挥直接作用。该研究超出了视网膜发育领域。同时生长和获得功能结构是大多数发育中器官的标志；这些新发现为研究其他发育中器官是否采用类似策略提供了可能。