北大绘制人类视网膜高精度发育细胞图谱

时间:2019-09-24 来源: 南宁新闻

视网膜将外部光转换为神经信号,这是眼睛敏化功能的重要组成部分。近日,北京大学北京未来基因诊断高科技创新中心,生命科学学院唐复月研究组和北医三院乔捷研究组合作绘制了人类视网膜的高精度发育细胞图,揭示了人类的胚胎视网膜。关键的时空发育特征,参与视网膜发育的细胞类型特异性转录因子及其靶基因的分析,以及在发育过程中视觉相关疾病潜在靶基因的时空特异性表达特征的发现,人类视网膜发育的功能研究视网膜遗传病的研究提供了重要的线索。

北京大学的研究人员在5周至24周的时间内对来自人类胚胎的视网膜神经层和色素上皮层(RPE)的2,400多个细胞进行了高精度的单细胞转录组测序分析。

通过深入的研究,项目团队揭示了人类胚胎视网膜的关键时空发育特征。研究人员分别对视网膜神经层和色素上皮层进行了采样,确定了各组对应的细胞类型,绘制了每种细胞的转录组图谱,并揭示了在体内发育过程中各种主要视网膜神经细胞的发生。准确的时间。例如,在人类胚胎发育的第5周,视神经节细胞已经出现,并且细胞密度在第8周达到峰值;在胚胎的第7周可以检测到水平细胞;在胚胎的第9周,细胞的密度达到峰值;随后,无长突细胞,感光细胞和穆勒细胞依次出现。

该项目小组还揭示了细胞类型特异性转录因子及其参与视网膜发育的靶基因。

学者们还提供了有关RPE细胞和感光细胞之间相互作用的线索。在成年视网膜中,RPE细胞和感光细胞参与视觉周期-光转导途径。分析表明,在胚胎发育的第13周,视网膜已经开始观察血液循环,而远早于光转导的发生。

该研究小组还绘制了胚胎期视网膜细胞中遗传病相关基因的表达谱,并揭示了视觉相关疾病中潜在靶基因在发育过程中的时空特异性表达特征。

目前,相关结果已在线发表在《公共科学图书馆生物学》(Plos Biology)上,标题为“通过单细胞转录组分析对人类胚胎视网膜和色素上皮层的转录组谱进行分析”。

从单个细胞到数万亿个细胞,人类胚胎发育持续了280天。整个过程的基因表达受到各种因素的良好调节,其中许多因素尚不清楚。

人体视网膜的高精度发育细胞图谱是人体主要器官发育图谱的最新发展。该研究小组的最终目标是绘制人类胚胎发育各个主要阶段和所有主要器官系统的高精度发育细胞图。

北京大学新闻网图片

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