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人為什么能看到顏色?秘密在甲狀腺激素

2019-01-10 來源:中國眼科醫(yī)生  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要:錐形細(xì)胞向其調(diào)節(jié)亞型的分化受甲狀腺激素的調(diào)控。這也解釋了為什么早產(chǎn)兒由于缺乏母體的供應(yīng)而使得甲狀腺激素水平較低,其視力障礙發(fā)生率較高。

赤橙黃綠藍(lán)靛紫,為什么我們能看到這些五彩的顏色?看似尋常的問題,吸引了約翰霍普金斯大學(xué)科學(xué)家們的目光。“行動派”的他們在實驗室培養(yǎng)皿重現(xiàn)了人類視網(wǎng)膜發(fā)育的“類器官”,發(fā)現(xiàn)這一過程竟受甲狀腺激素的調(diào)節(jié)。

研究結(jié)果以“Thyroidhormonesignalingspecifiesconesubtypesinhumanretinalorganoids”為題發(fā)表在《Science》雜志上,為開發(fā)治療色盲和黃斑變性等眼疾的藥物奠定了基礎(chǔ)。

眼睛中的錐形光感器是我們能看到顏色的“秘訣”所在,其表達(dá)的視蛋白色素可以對不同波長的光做出響應(yīng)。在最新的研究中,約翰霍普金斯大學(xué)的發(fā)育生物學(xué)家RobertJohnston和他的團(tuán)隊將注意力放在了那些讓人們能夠看到藍(lán)色、紅色和綠色的視錐細(xì)胞——人眼中的三個錐形光感受器。這三個亞型是由其表達(dá)的視覺色素所定義:藍(lán)視蛋白(短波長;S)、綠視蛋白(中波長;M)或紅視蛋白(長波長;L)。影響視素表達(dá)或功能的突變導(dǎo)致各種形式的色盲和視網(wǎng)膜變性。

以往,大多數(shù)視覺研究都是在小鼠和魚身上進(jìn)行的,但這兩種動物都沒有人類日間視力和色覺。因此,Johnston的團(tuán)隊用干細(xì)胞創(chuàng)造了他們需要的“人類眼睛”——類器官。類器官和視網(wǎng)膜具有相似的分布、表達(dá)譜和圓錐亞型的形態(tài)。

“三色視覺將我們與大多數(shù)其他哺乳動物區(qū)別開來,”第一作者、約翰霍普金斯大學(xué)研究生KiaraEldred說,“我們的研究正試圖弄清楚這些細(xì)胞能帶給我們什么特殊的顏色視覺。”

在過去的幾個月,隨著細(xì)胞在實驗室中生長并成為成熟的視網(wǎng)膜,研究小組發(fā)現(xiàn)首先確定的是藍(lán)色視錐細(xì)胞,然后是紅色和綠色視錐細(xì)胞。在這兩種情況下,他們發(fā)現(xiàn)分子開關(guān)的關(guān)鍵竟然是甲狀腺激素水平的高低。重要的是,這種激素的水平竟然不是受甲狀腺控制(因為培養(yǎng)皿中沒有甲狀腺),而是由眼睛本身控制。

這一發(fā)現(xiàn)表明,錐形細(xì)胞向其調(diào)節(jié)亞型的分化受甲狀腺激素的調(diào)控。這也解釋了為什么早產(chǎn)兒由于缺乏母體的供應(yīng)而使得甲狀腺激素水平較低,其視力障礙發(fā)生率較高。

Johnston的實驗室一直在探索細(xì)胞命運的決定機制——即在子宮中發(fā)生什么,可以將發(fā)育中的細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)樘囟愋偷募?xì)胞。這在很大程度上是人類生物學(xué)未知的方面。Eldred說:“如果我們能夠回答導(dǎo)致細(xì)胞終端命運的原因,我們就能夠為那些光感受器受損的人恢復(fù)色覺。”

這些發(fā)現(xiàn)只是第一步。未來,研究小組希望使用“類器官”來進(jìn)一步了解色覺和視網(wǎng)膜其他區(qū)域(如黃斑)的形成機制。由于黃斑變性是人類致盲的主要原因之一,因此了解黃斑的形成機制有助于臨床治療。

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