在高分辨率地图集中，来自巴塞尔和苏黎世的研究人员展示了人类视网膜是如何发育的。除其他外，他们使用了一种新技术，使他们能够同时可视化50多种蛋白质。
视网膜类器官的横截面
要点简述
一个新的地图集显示了人类视网膜是如何发育的。
研究人员绘制了他们在实验室培养的三维组织结构图。这些被称为类器官。
该图集旨在帮助阻止可能导致人们失明的退行性眼病的发展。
哪种细胞类型出现在哪种人体组织中？哪些基因在单个细胞中活跃，哪些蛋白质存在于其中？一个特殊的地图集旨在提供这方面的信息——最重要的是关于胚胎发育过程中不同组织如何形成以及疾病如何发展的信息。研究人员不仅想绘制直接从人类身上分离出来的组织图，还想绘制所谓的类器官。这些是在实验室培养的三维组织块，并且在小规模上经历类似于人体器官的发育。
苏黎世联邦理工学院教授BarbaraTreutlein说:“类器官的优势在于我们可以干预它们的发育并测试它们的活性物质。这使我们能够更多地了解健康组织和疾病”。
作为对此类图谱的贡献，Treutlein与苏黎世大学和巴塞尔大学的研究人员一起，现已开发出一种方法来收集和整理有关类器官及其发育的大量信息。研究人员使用从干细胞中获得的人类视网膜类器官为例证明了这一点。
许多蛋白质同时可见
科学家用于他们方法的方法的核心是4i技术（迭代间接免疫荧光成像）。这是一种新的成像技术，它使用荧光显微镜以高分辨率可视化薄组织样本中的几十种蛋白质。4i技术几年前由苏黎世大学教授卢卡斯·佩尔克曼斯(LucasPelkmans)开发，他是该研究的合著者。在目前的工作中，研究人员首次将这种方法应用于类器官。
4i-整个视网膜类器官的横截面图像
通常，研究人员使用荧光显微镜观察组织中的三种蛋白质，每种蛋白质都带有荧光染料。由于技术原因，超过五种蛋白质根本无法染色。4i技术使用了三种染料，但在测量后这些染料会从组织样本中洗掉，并且可以看到三种新的蛋白质。机器人执行此步骤18次，共耗时18天。最后，计算机将各个图像合并为一个显示5种不同蛋白质的显微图像。它们提供有关构成视网膜的各种细胞类型的功能的信息，
研究人员用关于哪些基因在单个细胞中转录的信息补充了视网膜蛋白质的图像信息。
高时空分辨率
科学家们对不同年龄因此处于不同发育阶段的类器官进行了所有这些分析。研究人员创建了一系列图像和遗传信息，描述了视网膜类器官整个9周的发育过程。“我们可以用它来展示类器官组织是如何缓慢形成的，哪些细胞类型在何时何地繁殖，以及突触位于何处。这些过程与胚胎发育过程中的视网膜形成过程相当，”巴塞尔大学教授、这项研究的领导者之一格雷坎普说。
研究人员在一个可公开访问的网站EyeSee4is上发布了他们的图像和其他关于视网膜发育的信息。
计划中的更多面料类型
到目前为止，科学家们已经研究了健康的视网膜是如何发育的。将来，他们想通过药物或基因改造来故意破坏视网膜类器官的发育。“这将使我们对视网膜色素变性等疾病有了新的认识，这种疾病是遗传性的，视网膜上的光敏受体会逐渐退化，在此期间受影响的人会失明，”Camp说。研究人员想知道这个过程何时开始以及如何停止。
Treutlein和她的同事们还致力于将新的详细绘图方法应用于其他组织类型，例如人脑的不同部分和不同的肿瘤组织。将逐步创建图谱，提供有关人类类器官和组织发育的信息。
这项研究于5月8日发表在《自然生物》杂志上。
DOI:10./s-02--2
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