一亿年进化出的晶状体有多重要?

英文标题dmeo

发布时间:2022-12-01 浏览:74
谭源
导语:
“让科学研究走出象牙塔,用学术科普打破科学研究的神秘‘黑洞’”——本期视频的灵感来源为“内源性干细胞在晶状体再生修复中的应用”,以《眼科学报》2022年5月“封面论文”为基础进行创作。3分钟的时间里,我们用科普动画与真人讲解的形式为大家讲述“从自然界生物进化出晶状体,到研究者们在蝾螈为代表的低等两栖动物中观察到晶状体再生,再到在人类中实现功能性晶状体再生”的故事。

大约在46亿年前,我们的地球诞生了。过了几十亿年,大约在5亿年前的寒武纪,地球上开始出现了生命。寒武纪早期的时候,地球上的生物是没有眼睛的。大约在寒武纪晚期的时候,出现了具有感光功能的眼点,这些眼点由感光细胞组成,是最原始的眼睛,但眼点接收到的光线是杂乱的。


经过漫长的演化,一部分生物率先将感光细胞排列成像杯子一样的形状,此时可以判断光从哪个方向来,形成了更具竞争力的视觉器官。


随后生物向形成更典型的眼睛迈步,杯子的侧面形成一个针孔,这个小孔可以滤过杂乱的光线,位于眼睛底部的感光细胞逐渐感受到了物体的影像。


蜗牛等动物在此基础上进一步发育出来了球形的透明细胞团构成的晶状体,从而使眼睛能够聚焦。


泥盆纪时,眼球前段出现了可以变焦的晶状体,不同距离物体可以在视网膜上形成清晰物象。


如今,我们能看清物体,晶状体发挥着重要的作用。当外界光线进入眼睛时,通过晶状体等屈光介质折射后,能够在视网膜上形成清晰的图像。
晶状体原本是透明的,可是晶状体可能会因为各种原因出现混浊。晶状体的混浊叫做白内障,会出现视物不清、眩光、重影等表现。
白内障的主要治疗手段是手术移除眼睛里混浊的晶状体并植入人工晶状体。但对于婴幼儿白内障,传统手术治疗方式可能带来术后炎症反应重、并发症多等问题。


1895年,科学家在蝾螈为代表的低等两栖动物中观察到晶状体再生的现象,这说明自然界中,晶状体可以再生。科学家开始对晶状体再生进行了艰苦探索。


百余年后,科学家们在新西兰兔和食蟹猴等哺乳动物模型中,实现晶状体内源性干细胞和再生微环境的保存,并最终在婴幼儿白内障患者中实现了功能性晶状体再生。至此,科学家实现了利用内源性干细胞再生出一个全新的有功能的晶状体的目标。
从晶状体出现,到两栖动物的晶状体再生,再到人类功能性晶状体再生,未来我们对晶状体的研究,还会收获什么新的惊喜呢?
英文内容
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