神经元如何在发育中的器官中腾出生长空间
为了正常发挥功能，器官需要精确数量的细胞和功能结构，这些都是在胚胎发生过程中建立的。胚胎是熟练的多任务处理者;它们同时生长并获得形状和功能架构。尽管对胚胎发育进行了大量研究，但科学家们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健康器官的形成。这是由 Caren Norden(小组组长)和 MauricioRocha-Martins(博士后研究员)领导的研究的核心问题。该研究小组还包括计算机科学家，他们利用尖端技术来探索脊椎动物视网膜如何应对过度生长的挑战，同时重塑组织结构。斑马鱼胚胎的视网膜和人类视网膜类器官(在培养皿中由人类细胞生长的微型视网膜样结构)被用作模型系统，因为它们由于尺寸小和高半透明度而具有独特的优势，可以实时观察组织组织和生长。先进的显微镜技术，例如光片显微镜和基于深度学习的最先进的图像恢复，为所涉及的细胞行为提供了前所未有的洞察力。
研究人员观察到，整个神经元群(即光感受器)会暂时从它们所在的组织区域迁移出去，并且必须履行其功能(图 1)。这种主动运动为传入的祖细胞创造了空间，这些祖细胞在该区域分裂，从而产生更多的细胞，这些细胞随后形成神经元视网膜。光感受器运动受阻会导致充血，迫使祖细胞在错误的位置分裂，进而导致组织畸形。因此，通过暂时离开，神经元可以避免对祖细胞的干扰，以确保器官的和谐发育。
该研究的第一作者毛里西奥·罗查·马丁斯 (Mauricio Rocha-Martins)表示 ：“这是一种奇怪的迁移现象，神经元离开后又返回，最终回到它们开始的地方。它强调，与之前认为的相反，神经元迁移不仅将神经元移动到正确的位置，而且还可以在器官发育的协调中发挥直接作用。”
这项研究的影响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器官的标志。新发现为调查其他发育中器官是否采用类似策略提供了可能性。此外，众所周知，神经元迁移缺陷会导致人类严重的大脑畸形。神经元迁移失败可能会产生超出神经元定位之外的有害后果，这一发现表明检查细胞之间的相互作用以充分了解人类发育障碍的原因非常重要。
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