英國科學(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)胞在脊椎動物眼睛的發(fā)育中極為關(guān)鍵,。該發(fā)現(xiàn)有助于人們對眼睛的發(fā)育過程以及相關(guān)疾病獲得更深入的認(rèn)識。
脊椎動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,，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,。但長期以來一個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)行了實驗,，結(jié)果表明在整個過程中脊椎動物胚胎發(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”的信號通路的同時也會激活另一種名為“Wnt”的信號通路,。這兩種信號通路的協(xié)同工作就保證了眼睛中各個組織的“各就各位”并最終形成健康的器官,。
負(fù)責(zé)該項研究的倫敦國王學(xué)院的安德烈·斯特賴特博士說，此前科學(xué)家們早已知道神經(jīng)嵴細(xì)胞對于頭部發(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信號通路和Wnt信號通路在眼睛的發(fā)育過程中的相互作用十分復(fù)雜,，要想將兩種信號識別出來將是一項艱巨的工作,。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.
