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约翰霍普金斯大学的科学家们发现，由于视网膜中维生素a衍生物和甲状腺激素之间的相互作用，人类在胎儿发育早期就拥有了敏锐的视力。
约翰霍普金斯大学的科学家们发现，由于视网膜中的维生素a衍生物和甲状腺激素之间的相互作用，人类在胎儿发育早期就拥有了清晰的视力。这一发现可能会颠覆几十年来人们对眼睛如何生长感光细胞的传统认识，并可能为黄斑变性、青光眼和其他与年龄有关的视力障碍的治疗提供新的研究信息。这项研究使用了实验室培养的视网膜组织。
领导这项研究的约翰霍普金斯大学生物学副教授小罗伯特j约翰斯顿说：“这是了解视网膜中心内部运作的关键一步，视网膜是眼睛的关键部分，也是黄斑变性患者的第一个失效部位。”“通过更好地了解这一区域并开发模仿其功能的类器官，我们希望有一天能够生长和移植这些组织来恢复视力。”
近年来，该团队开创了一种研究眼睛发育的新方法，使用类器官，即从胎儿细胞中培养出来的小组织簇。通过对这些实验室培养的视网膜进行几个月的监测，研究人员发现了形成中央凹的细胞机制——中央视网膜区域负责清晰的视觉。
他们的研究集中在能够实现白天视觉的光敏细胞上。这些细胞发育成蓝色、绿色或红色的锥细胞，对不同类型的光具有敏感性。虽然中央凹只占视网膜的一小部分，但它占人类视觉感知的50%左右。中央凹包含红色和绿色视锥细胞，但不包含蓝色视锥细胞，蓝色视锥细胞在视网膜的其余部分分布得更广泛。
人类的独特之处在于拥有这三种视锥细胞来感知颜色，这使得人类能够看到各种各样的颜色，而这些颜色在其他动物中是相对罕见的。几十年来，眼睛是如何随着细胞的这种分布而生长的一直困扰着科学家们。约翰斯顿说，老鼠、鱼和其他通常用于生物研究的生物没有这种细胞模式，这使得光感受器细胞难以研究。
约翰霍普金斯大学的研究小组得出结论：中央凹中锥体的分布是早期发育过程中细胞命运规范和转化的协调过程的结果。最初，在第10周到第12周，在中央窝中出现少量的蓝色锥体。但是，到了第14周，它们就变成了红色和绿色的锥体。新的研究表明，这种模式通过两个过程发生。首先，从维生素a中提取的一种叫做视黄酸的分子被分解，以限制蓝色视锥细胞的产生。第二，甲状腺激素促使蓝色视锥细胞转化为红色和绿色视锥细胞。
首先，维甲酸有助于建立模式。然后，甲状腺激素在转化剩余细胞的过程中发挥作用。这很重要，因为如果你有蓝色的锥体，你就看不清楚了。
约翰斯顿，约翰霍普金斯大学生物学副教授
目前流行的理论认为，蓝色视锥细胞在发育过程中会迁移到视网膜的其他部位，而这一发现为这一理论提供了一个不同的视角。相反，数据表明，这些细胞转化为在中央凹中实现最佳的锥体分布。
约翰斯顿说：“大约30年前，这个领域的主要模型是，你在那个区域得到的少数蓝色视锥细胞不知怎么地移开了，这些细胞决定了它们将成为什么，它们永远保持这种类型的细胞。”“我们还不能完全排除这种可能性，但我们的数据支持另一种模型。”这些单元格实际上会随着时间的推移而转换，这真的很令人惊讶。
这些见解可能为视力丧失的新疗法铺平道路。约翰斯顿和他的团队正在努力改进他们的类器官模型，以更好地复制人类视网膜的功能。从约翰斯顿实验室毕业的前博士生卡塔兹娜·赫西（Katarzyna Hussey）说，这些进步可能会改善光感受器，并有可能对黄斑变性等眼病进行基于细胞的治疗。
“使用这种类器官技术的目标是最终制造出几乎是按订单制造的光感受器种群。”目前在芝加哥细胞治疗公司CiRC ；Biosciences担任分子和细胞生物学家的赫西说：“细胞替代疗法有很大的潜力，可以引入健康细胞，使其重新融入眼睛，并有可能恢复失去的视力。”这些都是非常长期的实验，当然，在进入临床之前，我们需要对安全性和有效性研究进行优化。But 它's viable 旅行!
