英國(guó)科學(xué)家最近發(fā)表在《自然—通訊》雜志上的一篇論文稱,，神經(jīng)嵴細(xì)胞在脊椎動(dòng)物眼睛的發(fā)育中極為關(guān)鍵,。該發(fā)現(xiàn)有助于人們對(duì)眼睛的發(fā)育過程以及相關(guān)疾病獲得更深入的認(rèn)識(shí)。
脊椎動(dòng)物的眼睛包含有許多不同的組成部分,，具有復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu),。眼睛的后部是視網(wǎng)膜，它由色素上皮層和視網(wǎng)膜感覺層組成,，感覺層的神經(jīng)元和感光細(xì)胞能捕獲光線并將其轉(zhuǎn)化成神經(jīng)信號(hào),，繼而傳送給大腦形成圖像感覺；而色素上皮層與脈絡(luò)膜緊密相連,，具有支持和為光感受器細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng),、遮光、散熱以及再生和修復(fù)等作用,；眼睛前部的則是角膜和虹膜,，它們負(fù)責(zé)將光線聚焦并匯聚到視網(wǎng)膜上。
眼睛各個(gè)部分正常發(fā)育并形成正確序列是獲得健康視力的關(guān)鍵,。但長(zhǎng)期以來一個(gè)問題一直困擾著科學(xué)家：在眼睛的發(fā)育過程中,，晶狀體和視網(wǎng)膜由外胚層和中樞神經(jīng)系統(tǒng)這兩種完全不同的組織分別發(fā)育而來，這些不同組織是如何有條不紊地發(fā)育成一個(gè)功能完善的器官的,？
為了弄清這一問題,，新的研究中科學(xué)家們使用雞胚胎進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明在整個(gè)過程中脊椎動(dòng)物胚胎發(fā)育中的一種過渡性結(jié)構(gòu)——神經(jīng)嵴細(xì)胞起著重要的作用,。在眼睛的發(fā)育過程中,，神經(jīng)嵴細(xì)胞在向外胚層發(fā)出一種被稱為“TGF-β”的信號(hào)通路的同時(shí)也會(huì)激活另一種名為“Wnt”的信號(hào)通路。這兩種信號(hào)通路的協(xié)同工作就保證了眼睛中各個(gè)組織的“各就各位”并最終形成健康的器官,。
負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的倫敦國(guó)王學(xué)院的安德烈·斯特賴特博士說,，此前科學(xué)家們?cè)缫阎郎窠?jīng)嵴細(xì)胞對(duì)于頭部發(fā)育十分重要,，由其發(fā)育成的組織有骨骼、感覺神經(jīng)元等,，但此次研究中發(fā)現(xiàn)了其在眼睛發(fā)育中的作用,，由此提出了一種令人興奮的假設(shè)——神經(jīng)嵴細(xì)胞不但參與了眼睛的發(fā)育而且也與頭部中各種不同種類的感覺器官的發(fā)育相關(guān)。
斯特賴特說,，由于TGF-β信號(hào)通路和Wnt信號(hào)通路在眼睛的發(fā)育過程中的相互作用十分復(fù)雜,，要想將兩種信號(hào)識(shí)別出來將是一項(xiàng)艱巨的工作。但是,，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)他們已經(jīng)能夠?qū)?ldquo;頭部發(fā)育中各個(gè)部分結(jié)構(gòu)上的差異”以及“人類眼部發(fā)育異常因何而起”這樣的問題作出回答,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原文出處：
Nature Communications doi:10.1038/ncomms1269
Neural crest cells organize the eye via TGF-β and canonical Wnt signalling
Timothy Grocott,1 Samuel Johnson,1 Andrew P. Bailey1, 2 & Andrea Streit1
In vertebrates, the lens and retina arise from different embryonic tissues raising the question of how they are aligned to form a functional eye. Neural crest cells are crucial for this process: in their absence, ectopic lenses develop far from the retina. Here we show, using the chick as a model system, that neural crest-derived transforming growth factor-βs activate both Smad3 and canonical Wnt signalling in the adjacent ectoderm to position the lens next to the retina. They do so by controlling Pax6 activity: although Smad3 may inhibit Pax6 protein function, its sustained downregulation requires transcriptional repression by Wnt-initiated β-catenin. We propose that the same neural crest-dependent signalling mechanism is used repeatedly to integrate different components of the eye and suggest a general role for the neural crest in coordinating central and peripheral parts of the sensory nervous system.
