科学家们对细胞如何协调鱼类的眼睛生长有了新的认识

关于细胞如何共同控制鱼类生长的新见解已于今天在eLife上发表。

该研究提出了一种系统，其中日本水稻鱼(也称为青巴)的神经视网膜中的细胞向视网膜色素上皮细胞发出命令，以确保眼睛在这些动物中正常发育。这些发现增加了我们对细胞如何协调器官生长的理解，并显示了某些组织中细胞的随机机会和位置如何在这一过程中发挥作用。

植物和动物通过制造更多细胞而生长。干细胞对于这个过程至关重要，因为它们能够在需要时创建自己的副本。为了保持正确比例的生物体，必须在整个身体的水平和器官内每个器官和组织的大小上调节生长。

在鱼眼中，看到光的组织(神经视网膜)和支持它的组织(视网膜色素上皮细胞)有自己的干细胞，它们不会混合在一起。当这些不同的组织生长时，它们必须以完全相同的速度进行，否则眼睛会产生皱纹，导致动物视力不佳。

“多种独立组织的协调生长存在于所有生物体中，不仅对生长有重要作用，而且对伤口愈合和替代死细胞也很重要，”第一作者Erika Tsingos解释说，他是海德堡大学有机研究中心的博士生( COS)，德国。“当这种控制出现问题时，它可能导致包括癌症在内的疾病。因此，了解组织通常如何制造新细胞以及随机机会和细胞环境如何改变这种情况非常重要。在我们的研究中，我们使用了青fish鱼，看看神经视网膜和视网膜色素上皮细胞中的干细胞如何在需要的确切时间达成共识。“

为此，该团队将计算模型与称为克隆分析的技术相结合，该技术涉及绘制单个细胞的后代以构建“细胞家族树”。他们的分析显示，神经视网膜中的干细胞在生长过程中起着一种作用，告诉视网膜色素上皮细胞中的干细胞何时产生更多细胞。视网膜色素上皮细胞经历最小分裂期，显然等待神经视网膜细胞的提示，然后根据需要制作更多细胞。

引人注目的是，该团队还发现随机干细胞丢失发生在青med眼中，并在神经视网膜和视网膜色素上皮组织中进行差异微调，以便进行适当的发育。

“我们的结果揭示了一种未被重视的生长协调机制，其中一个组织提供了同步附近组织生长的线索，”资深作者，海德堡大学发展生物学教授Joachim Wittbrodt说道，“这种策略可能在器官发育跨越一系列其他动植物。

“这项基础研究突出了健康组织中的指挥链，可能有助于指导未来研究这些相互作用如何在疾病中发生分裂，”Wittbrodt补充道。“我们现在的目标是研究视网膜色素上皮中的细胞如何解释神经视网膜中的线索，以调低其细胞分裂率。”