인간의 눈에는 적색, 청색 또는 녹색 빛을 감지하여 색각을 조절하는 세 가지 유형의 원뿔 세포가 있지만, 이러한 특수 세포가 성장하는 태아의 눈에서 어떻게 나타나는지에 대해서는 거의 알려져 있지 않습니다. 그러나 연구원들은 최근에 안구 세포로 만들어진 아주 작은 원시 기관인 오가 노이드를 성장시킴으로써 이러한 형성 메커니즘을 엿볼 수있게함으로써, 발달 한 세포를 관찰 할 수있었습니다.
작은 오가 노이드는 완전히 형성된 눈처럼 보이지 않았지만, 빛에 반응하는 광 수용체를 포함하고 있으며 세포 (및 유전자)는 여전히 원뿔 세포가 사람의 눈에서하는 것처럼 행동합니다. 놀랍게도, 실험실에서 자란 안구 조직의 색 감각 세포는 태아에서와 같이 파란색 빛 감각 원추 세포가 먼저 나타나고 적색 및 녹색 빛을 감지하는 세포가있는 태아에서와 같이 스스로 조직되었습니다. 이 세포들을 사용한 실험은 우리의 독특한 색채 비전을 만들어내는 메커니즘을 처음으로 엿 보았다고 과학자들은 새로운 연구에서보고했다.
청색 원추 세포는 이미 적색 및 녹색 이웃 이전에 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 존스 홉킨스 대학교 생물 학부 박사 과정 연구원 인 키아라 엘드레드 (Kiara Eldred)는이 세포들이 왜 그 순서대로 나타나고 세포가 청색, 적색 또는 녹색으로 "그 지방을 선택하게했는지"불분명하다고 말했다. 메릴랜드에서.
엘드레드는 라이브 사이언스와의 인터뷰에서“우리는 개발 환경에서 이들 세포가 어떻게 달라 졌는지 확신 할 수 없었다”고 말했다.
연구자들은 줄기 세포가 눈 조직이되도록 지시했지만 세포 자체에 의해 정확히 어떤 유형의 눈 조직이 결정되는지 연구 공동 저자 인 Robert Johnston Jr.는 JHU 생물학과 조교수라고 말했다.
존스턴은 라이브 사이언스에 "그들은 단지 접시 안에 망막으로 발전하고 성장한다"고 말했다.
연구자들은 자궁에서 태아의 눈과 동일한 시간표를 따라 성장하는 미니 눈을 원했기 때문에 9 개월 동안 망막 조직의 발달을 모니터링했습니다.
또한 쥐와 제브라 피쉬에 대한 이전의 연구에 따르면 갑상선 호르몬이 색각과 관련된 세포의 발달을 촉발시키는 데 도움이된다고 Eldred는 말했다. 이를 테스트하기 위해 과학자들은 유전자 편집 도구 CRISPR을 사용하여 호르몬에 대한 원추 세포의 수용체를 조작하여 성장 패턴이 어떻게 변하는 지 확인할 수있었습니다.
그들은 눈의 발달 과정에서 여러 단계에 존재하는 갑상선 호르몬 수치가 세포의 정체성 형성에 큰 역할을한다는 것을 발견했습니다. 연구자들은 호르몬 수용체를 비활성화했을 때 파란 빛을 볼 수있는 청색 감지 세포 만있는 미니 눈을 키웠다. 연구팀은 성장 과정 초기에 청색 세포가 형성되기 전에 갑상선 호르몬이 추가로 오가 노이드에 범람했을 때 모든 색 세포가 적색과 녹색으로 발달했다고 밝혔다.
존스턴은 Live Science와의 인터뷰에서“우리는 접시에서 사람의 망막 세포를 성장시킬 수있는 메커니즘을 충분히 이해했으며 우리가 만들고자하는 세포의 종류를 알 수 있다고 말했다.
Johnston 박사는 색채 시력의 비밀을 밝히는 것 외에도 실험실에서 자란 안구 조직은 인간에게 고유 한 시력의 다른 측면을 연구하는 데 유용 할 수 있으며 실명 및 녹내장 치료에 대한 통찰력을 제공 할 수 있다고 밝혔다.
그 결과는 오늘 Science (저널) 지에 온라인 (10 월 11 일)으로 출판되었습니다.
