對于感受大千世界的重要器官——眼睛來說，視網(wǎng)膜在其中扮演了至關(guān)重要的角色。脊椎動物的視網(wǎng)膜，從外形上看像一個小杯子，故又稱視杯，而正是這個“小杯子”的出現(xiàn)和成熟帶領(lǐng)著我們駛向光明。
【篇一】
“小杯子”的“身世”之謎
有著如此重要功能的“小杯子”，它的成長歷程是怎樣的呢？它是如何發(fā)育而來呢？
視泡和視杯結(jié)構(gòu)
在進化的漫漫歷史長河中，視網(wǎng)膜組織大致是從渦蟲的眼點進化而來。渦蟲的眼點僅有兩個細胞組成，一個感光細胞接受光信號并轉(zhuǎn)化為電信號，另一個色素細胞吸收多余的光刺激，同時可以遮擋來自另一面的光線，從而使動物能夠感知光線的來源方向。但如此簡單的結(jié)構(gòu)并不能實現(xiàn)觀察萬物、洞悉世界，所以更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，也就是我們熟悉的“小杯子”，便演化出來了。
渦蟲的眼點以及細胞組成
Pc,色素細胞;PcN,色素細胞胞核;Mv,微絨毛;Ph,光感細胞;PhN,光感細胞胞核.
“小杯子”內(nèi)可不僅僅由渦蟲眼點的這兩個細胞組成，人類視網(wǎng)膜中大概包含有上千萬甚至上億個細胞。這些細胞主要可以分為六大類：其中包括五類神經(jīng)元，分別是感光細胞（分為視錐細胞和視桿細胞）、水平細胞、雙極細胞、無長突細胞和神經(jīng)節(jié)細胞；還有一類貫穿上下的膠質(zhì)細胞，即Müller細胞。在視網(wǎng)膜外側(cè)還排列有一層色素上皮細胞，它們和視網(wǎng)膜細胞在空間上排列成相應(yīng)的順序結(jié)構(gòu)，從而執(zhí)行相應(yīng)的功能。外側(cè)的色素上皮起保護視網(wǎng)膜內(nèi)神經(jīng)細胞的作用，內(nèi)側(cè)的神經(jīng)元細胞主要負責(zé)將外界信息傳遞到大腦，而膠質(zhì)細胞則主要起支持神經(jīng)細胞的功能。它們相互支持，相互配合，共同引導(dǎo)著光明的駛來。
視網(wǎng)膜內(nèi)細胞組成
現(xiàn)在，包括人在內(nèi)的脊椎動物，其視網(wǎng)膜的視杯結(jié)構(gòu)是從胚胎發(fā)育早期視網(wǎng)膜原基的視泡結(jié)構(gòu)經(jīng)過細胞遷移、結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)等細胞運動逐漸形成的[2,3]。視杯形成之后，視網(wǎng)膜外側(cè)的色素上皮細胞、內(nèi)側(cè)的各類神經(jīng)元以及膠質(zhì)細胞便依次成熟。有趣的是，所有這些細胞在發(fā)育伊始擁有共同的祖細胞，即視泡結(jié)構(gòu)內(nèi)的視泡祖細胞。視泡祖細胞經(jīng)過一系列的分裂分化形成視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)所必需的色素上皮細胞、神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞。
隨著發(fā)育的進行，視網(wǎng)膜外側(cè)的色素上皮祖細胞和視網(wǎng)膜內(nèi)的神經(jīng)祖細胞首先“分道揚鑣”，前者主要形成色素上皮細胞，后者則分化出視網(wǎng)膜內(nèi)神經(jīng)元細胞和膠質(zhì)細胞。
在21世紀的今天，人們都知道視網(wǎng)膜內(nèi)細胞主要由神經(jīng)元細胞和神經(jīng)膠質(zhì)細胞構(gòu)成，它們都來自于視網(wǎng)膜內(nèi)神經(jīng)祖細胞。但是，在20世紀前期，科學(xué)界卻認為存在兩類視網(wǎng)膜祖細胞，一類產(chǎn)生神經(jīng)元細胞，而另一類則產(chǎn)生膠質(zhì)細胞。也就是說，神經(jīng)元細胞和神經(jīng)膠質(zhì)細胞有各自的“mother細胞”。但隨著技術(shù)的推進，科學(xué)家們可以實現(xiàn)原位實時追蹤單個神經(jīng)祖細胞的發(fā)育。他們驚奇地發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜單個神經(jīng)祖細胞既可以分化出神經(jīng)元，又可以分化出膠質(zhì)細胞，也就意味著這兩類功能不同的細胞來自于一個“mother細胞”。這個發(fā)現(xiàn)構(gòu)成現(xiàn)在人們對視網(wǎng)膜神經(jīng)干細胞以及整個神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)干細胞的一個基本認識，即：神經(jīng)祖細胞不存在神經(jīng)細胞和膠質(zhì)細胞各自的“mother細胞”，它們都來自于一個共同細胞，即神經(jīng)干細胞。
【篇二】
“小杯子”內(nèi)細胞的“降生”
既然“小杯子”里所有成熟的細胞都來自于共同的“mother細胞”，那么他們的出生是否有順序呢？是否有特定的“大娃”，“二娃”，“三娃”，“四娃”呢？同樣來自于在體實時追蹤實驗，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，視杯內(nèi)成熟細胞的出生確實是遵循一定的先后順序。
在介紹各類細胞出生順序之前，先來熟悉一下視網(wǎng)膜內(nèi)成熟細胞的空間分布。視網(wǎng)膜分布在晶狀體之后。外界光線透過晶狀體進入視網(wǎng)膜，實現(xiàn)外界與內(nèi)部的聯(lián)系。順著光線的方向，依次排列著神經(jīng)節(jié)細胞、無長突細胞、雙極細胞、水平細胞以及感光細胞。
視網(wǎng)膜內(nèi)細胞的空間結(jié)構(gòu)
那么他們的出生順序是怎樣的呢？與其空間分布會有怎樣的關(guān)系呢？科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)視杯內(nèi)先成熟的是視神經(jīng)節(jié)細胞，然后是無長突細胞、水平細胞，感光細胞和雙極細胞在其后產(chǎn)生，后生成的是Müller細胞。前面提到了，視網(wǎng)膜內(nèi)細胞的空間分布順著光線的方向從外向內(nèi)依次是視神經(jīng)節(jié)細胞，雙極細胞以及感光細胞，有趣的是，細胞的產(chǎn)生順序也大致是從外向內(nèi)的，即視神經(jīng)節(jié)細胞先產(chǎn)生，然后再是感光細胞和雙極細胞。
視神經(jīng)節(jié)細胞處于視網(wǎng)膜的外層，而出生順序確是“大娃”，這可能與其在視網(wǎng)膜傳輸信號中處于中樞地位相關(guān)。視網(wǎng)膜感受外界刺激的過程主要是這樣的：外界的光刺激首先由感光細胞接受，然后轉(zhuǎn)化為電信號傳遞給雙極細胞，再由雙極細胞傳遞給視神經(jīng)節(jié)細胞，在這個過程中，兩類抑制性神經(jīng)元——水平細胞和無長突細胞參與到對電信號的調(diào)控過程。經(jīng)過傳遞和整合的信息后由視神經(jīng)節(jié)細胞從視網(wǎng)膜傳出進入大腦。視神經(jīng)節(jié)細胞的優(yōu)先出生對于視網(wǎng)膜神經(jīng)環(huán)路的構(gòu)建起指導(dǎo)性作用。這也就不難理解為什么視神經(jīng)節(jié)細胞是視網(wǎng)膜成熟細胞的“大娃”。
【篇三】
挖掘“小杯子”發(fā)育的秘密
“小杯子”的發(fā)育一直受到科學(xué)家的青睞，不僅僅是因為這其中有很多未知的秘密，更是因為人們想要嘗試去解決一些眼科疾病的難題。在現(xiàn)代社會中，越來越多的視網(wǎng)膜疾病讓科學(xué)家們和臨床醫(yī)生們開始有了越來越多的合作。就比較常見的視神經(jīng)壞死來說，科學(xué)家和醫(yī)生們正在嘗試利用干細胞在體特異性地誘導(dǎo)產(chǎn)生視神經(jīng)節(jié)細胞，從而去補充損壞的視神經(jīng)，實現(xiàn)對視神經(jīng)通路的修復(fù)。這種方法聽上去很有效，但實際情況卻是不容樂觀的。這其中就有幾大亟待解決的問題:1）如何能夠高效定向誘導(dǎo)產(chǎn)生視神經(jīng)節(jié)細胞，而不產(chǎn)生其他類型的神經(jīng)元；2）如何能夠?qū)崿F(xiàn)視神經(jīng)與視網(wǎng)膜各類神經(jīng)以及大腦中的神經(jīng)元的準確聯(lián)結(jié)；3）如何保證誘導(dǎo)產(chǎn)生的視神經(jīng)節(jié)細胞穩(wěn)定生存。若能真正解決以上難題，那么失明人重見光明指日可待。
所以，神奇的“小杯子”雖然小，還有很多奧秘等著我們?nèi)ヌ骄俊⑷ネ诰�。我們期待有一天可以對“小杯子”的發(fā)育了如指掌，那么我們就有理由去期待光明隨之而來。
