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      在盤子里種植的人類視網(wǎng)膜解釋了色覺(jué)是如何發(fā)展的
      
			
      
				2019-03-16 11:15:06
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      約翰斯·霍普金斯大學(xué)的生物學(xué)家從頭開(kāi)始研究人類視網(wǎng)膜，以確定如何制作允許人們看到顏色的細(xì)胞。這項(xiàng)工作將在“ 科學(xué) ”雜志上發(fā)表，為開(kāi)展色盲和黃斑變性等眼病治療奠定了基礎(chǔ)。它還建立了實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建的“類器官”作為在細(xì)胞水平上研究人類發(fā)育的模型。
      

      在盤子里種植的人類視網(wǎng)膜解釋了色覺(jué)是如何發(fā)展的
      

      約翰霍普金斯大學(xué)的發(fā)育生物學(xué)家羅伯特約翰斯頓說(shuō)：“我們檢查的所有東西看起來(lái)都像是正常的發(fā)育中的眼睛，只是在盤子里長(zhǎng)大。” “你有一個(gè)模型系統(tǒng)，你可以操縱而不直接研究人類。”
      

      約翰斯頓的實(shí)驗(yàn)室探索了如何確定細(xì)胞的命運(yùn) - 或者子宮中發(fā)生的事情，將發(fā)育中的細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)樘囟愋偷募?xì)胞，這是人類生物學(xué)的一個(gè)方面，這在很大程度上是未知的。
      

      在這里，他和他的團(tuán)隊(duì)專注于讓人們看到藍(lán)色，紅色和綠色的細(xì)胞 - 人眼中的三個(gè)錐形光感受器。
      

      雖然大多數(shù)視覺(jué)研究都是針對(duì)老鼠和魚類進(jìn)行的，但這些物種都沒(méi)有人類動(dòng)態(tài)的白天和色彩視覺(jué)。所以約翰斯頓的團(tuán)隊(duì)用干細(xì)胞創(chuàng)造了他們所需的人類眼睛。
      

      “三色彩視覺(jué)描繪了我們與大多數(shù)其他哺乳動(dòng)物的關(guān)系，”主要作者，約翰霍普金斯大學(xué)研究生Kiara Eldred說(shuō)。“我們的研究正在努力弄清楚這些細(xì)胞通過(guò)什么途徑來(lái)為我們提供特殊的色覺(jué)。”
      

      幾個(gè)月后，隨著細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中生長(zhǎng)并成為完整的視網(wǎng)膜，研究小組發(fā)現(xiàn)藍(lán)色檢測(cè)細(xì)胞首先實(shí)現(xiàn)，然后是紅色和綠色檢測(cè)細(xì)胞。在這兩種情況下，他們發(fā)現(xiàn)分子開(kāi)關(guān)的關(guān)鍵是甲狀腺激素的起伏。重要的是，這種激素的水平不受甲狀腺控制，甲狀腺當(dāng)然不在培養(yǎng)皿中，而是完全由眼睛本身控制。
      

      了解甲狀腺激素的數(shù)量如何決定細(xì)胞是藍(lán)色還是紅色和綠色，團(tuán)隊(duì)能夠操縱結(jié)果，創(chuàng)造視網(wǎng)膜，如果它們是完整人眼的一部分，只能看到藍(lán)色，只能看到藍(lán)色看到綠色和紅色。
      

      甲狀腺激素對(duì)于制造紅綠色錐體至關(guān)重要的發(fā)現(xiàn)提供了深入了解為什么早產(chǎn)嬰兒由于缺乏母體供應(yīng)而降低甲狀腺激素水平的原因，其視力障礙發(fā)生率較高。
      

      “如果我們能夠回答導(dǎo)致細(xì)胞終止命運(yùn)的原因，我們就能夠?yàn)槟切┮呀?jīng)損壞光感受器的人恢復(fù)色覺(jué)，”Eldred說(shuō)。“這是一個(gè)非常美麗的問(wèn)題，無(wú)論是在視覺(jué)上還是在智力上 - 它是什么讓我們看到顏色?”
      

      這些發(fā)現(xiàn)是實(shí)驗(yàn)室的第一步。在未來(lái)，他們希望使用類器官來(lái)更多地了解色覺(jué)和視網(wǎng)膜其他區(qū)域(如黃斑)的創(chuàng)建機(jī)制。由于黃斑變性是人們失明的主要原因之一，因此了解如何生長(zhǎng)新黃斑可能會(huì)導(dǎo)致臨床治療。
      

      “令人興奮的是，我們的工作建立了人類器官作為研究人類發(fā)育機(jī)制的模型系統(tǒng)，”約翰斯頓說(shuō)。“真正推動(dòng)極限的是，這些類器官需要9個(gè)月才能像人類寶寶一樣發(fā)育。所以我們真正研究的是胎兒發(fā)育。”
      
			

			
        
      
			
      
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