據Rocha-Martins M 2023 年8 月9 日[Nature，2023，620（7974）：615-624.]報道，葡萄牙古爾班基安科學研究所和德國馬克斯-普朗克細胞生物學與遺傳學研究所的研究人員發(fā)現了一種揭示胚胎構建功能性視網膜所需的一些多任務處理能力的新機制。這一發(fā)現為了解健康器官是如何形成的做出了重要貢獻，而這對于了解每年影響800 萬新生兒的器官畸形是如何形成的至關重要。

器官要正常運轉，需要精確的細胞數量和功能結構，而這些都是在胚胎發(fā)生過程中建立起來的。 胚胎是熟練的多面手：它們同時生長、獲得形狀和功能結構。

盡管對胚胎發(fā)育進行了大量研究，但研究人員尚未完全掌握胚胎如何在空間和時間上協調所有這些不同的任務，以確保形成健康的器官。 這是葡萄牙古爾班基安科學研究所和德國馬克斯-普朗克細胞生物學與遺傳學研究所Norden C 和Rocha-Martins M領導的這項新研究的核心問題。 他們利用最先進的技術探索脊椎動物視網膜如何應對大量生長同時重塑組織結構的挑戰(zhàn)。

斑馬魚胚胎視網膜和人類視網膜類器官——在培養(yǎng)皿中由人類細胞培育出的類似視網膜的微型結構——被用作模型系統(tǒng)，因為它們都具有獨特的優(yōu)勢，體積小、透明度高，可以實時觀察組織組裝和生長情況。先進的顯微鏡技術，如光片顯微鏡和基于深度學習的最先進的圖像修復技術，為了解相關的細胞行為提供了前所未有的新見解。

研究人員觀察到整個神經元群體——感光細胞——會暫時遷離它們所在的組織區(qū)域，并必須履行其功能。 這種主動移動為進入的祖細胞創(chuàng)造了空間，祖細胞在這一區(qū)域分裂，從而產生更多的細胞，這些細胞日后將為視網膜做出貢獻。 感光細胞的運動受阻會導致充血，迫使祖細胞在錯誤的地方分裂，進而導致組織畸形。 因此，通過短暫的遷移出去，神經元可以避免與祖細胞發(fā)生干擾，從而確保器官的和諧發(fā)育。

這種遷移現象，即神經元遷移走后又遷移回來，最后回到它們開始的地方。 與之前的觀點不同，神經元遷移不僅能將它們遷移到正確的位置，還能在器官發(fā)育的協調過程中發(fā)揮直接作用。該研究超出了視網膜發(fā)育領域。同時生長和獲得功能結構是大多數發(fā)育中器官的標志；這些新發(fā)現為研究其他發(fā)育中器官是否采用類似策略提供了可能。