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포유류 안구 렌즈에 초점을 맞춘 주제: 발달, 해부학, 생리학, 투명성, 생체역학, 그리고 연령 관련 도전 과제

The Mammalian Ocular Lens in Focus: Development, Anatomy, Physiology, Transparency, Biomechanics, and Age-Related Challenges

The lens is a transparent, ellipsoid organ in the anterior chamber of the eye that focuses light onto the retina. Composed of epithelial cells and fiber ...

안구 수정체는 눈의 전방에 위치한 투명하고 타원형인 조직입니다. 많은 사람들이 수정체가 단순히 결정체일 뿐 세포로 이루어지지 않았다고 생각하지만, 사실 수정체는 정교한 3D 구조를 가진 수천 개의 세포로 구성되어 있습니다. 수정체에는 신체에서 가장 오래된 세포들이 포함되어 있으며, 수정체의 가장 중심부에 있는 세포들은 배아 시절부터 존재해 온 것들입니다.그리고 매일 빛이 이 세포들을 통과하여 당신이 명확하게 볼 수 있게 됩니다. 흥미로운 사실은, 과학자들이 그린란드상어의 수정체 중심부에서 단백질을 분리하여 이 상어들이 400세가 넘었다는 것을 알아냈다는 점입니다. 배아 발생 과정에서 수정체는 처음에 표면 외배엽 위의 상피세포 단층으로 시작됩니다.이러한 상피세포의 단일층을 수정체판(lens placode)이라고 합니다. 발달 과정에서 수정체판은 함입되기 시작하여 작은 주머니를 형성합니다. 이 주머니는 결국 떨어져 나가 수정체낭(lens vesicle)이 되며, 이는 수정체 상피세포로 이루어진 중공 구체 형태를 띱니다.추후 발달 과정에서 후면 수정체 상피 세포는 길게 늘어나 이 중공 구체의 강을 채워 배아 수정체를 형성하게 됩니다. 수정체는 나무의 나이테와 비슷하게 주변부에 섬유 세포 층을 계속 추가함으로써 평생 동안 성장하며, 나이가 들어감에 따라 크기가 계속 증가합니다. 언뜻 보기에 수정체는 상피 세포와 섬유 세포라는 두 가지 세포 유형만 존재하기 때문에 다소 단순해 보입니다.하지만 투명한 수정체를 형성하기 위해서는 이 모든 세포가 복잡한 3차원 패턴으로 배열되어야 합니다. 수정체 섬유 세포는 단면이 육각형이며, 세포 사이에 인터디지테이션(interdigitations) 구조를 가져 세포를 따라 일종의 3차원 지퍼 형태를 생성함으로써 생체역학적 특성을 지원합니다. 우리는 수정체의 이러한 아름다운 구조에 필요한 세포골격 구조와 신호 전달 메커니즘이 무엇인지 이제 막 이해하기 시작한 단계입니다.수정체의 구조와 기능에 대한 이해를 증진시킨 방법으로는 미세순환이라고도 알려진, 수정체로 유입되고 유출되는 전기전류 측정 연구가 있습니다. 또한, 조직학, 동결절편법, 전자현미경 및 고해상도 공초점 현미경을 사용하여 이해도를 높이는 마우스 모델 연구들도 있습니다. 수정체는 연령에 따라 모양, 생체역학적 특성 및 생화학적 특성이 변화하며, 이러한 모든 변화는 노안과 백내장의 원인이 됩니다.노안은 수정체가 서로 다른 거리에서 오

the-mammalian-ocular-lens-focus-development-anatomy-physiology

Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

출처: Jiang, X., et al. 실험적 근시의 쥐 모델의 유도 및 평가. J. Vis. Exp. (2019)이 영상은 커스텀 렌즈 프레임을 장착하여 마우스에 근시를 유발하는 시술을 보여줍니다. 프레임은 치과 접착제로 노출된 두개골에 고정되고 오목 렌즈를 삽입하여 망막 뒤의 초점을 이동합니다. 이 설정은 안구 신장을 자극하여 근시를 유발합니다.

Developing Myopia in a Mouse Model through Lens-Induced Defocusing(렌즈 유도 디포커스를 통한 마우스 모델의 근시 개발)

노화와 관련된 눈렌즈 뻣뻣함의 증가는 노안과 관련이 있습니다. 이 프로토콜은 마우스 렌즈의 강성을 측정하는 간단하고 비용 효율적인 방법을 설명합니다. 쥐 렌즈는 사람 렌즈와 마찬가지로 나이가 들면서 더 뻣뻣해집니다. 이 방법은 정확하며 더 큰 동물의 렌즈에 적용할 수 있습니다.

마우스 렌즈의 압축 강성을 평가하는 유리 Coverslips는 순차적으로 응용 프로그램 : 스트레인과 형태 학적 분석

우리는 수동 렌즈 들을 사용 하 여 렌즈 숙박을 공부 하는 효율적인 방법을 제시. 프로토콜 모방은 zonules를 당겨서 생리 숙박 연결 주위 렌즈 캡슐, 렌즈를 스트레칭 합니다.

수동 렌즈 들을 통해 렌즈 숙박의 역학을 시뮬레이션

이러한 프로토콜은 피 질 렌즈 형태학을 분석 하기 위해 개발 되었으며, 고정 및 라이브 렌즈에서 제 브라 피시 렌즈 봉합 사의 구조적 완전성을 측정 하 고, 전방 후부 축을 따라 제 브라 피시 렌즈 핵의 위치를 측정할 수 있다.

제 브라 피쉬 렌즈의 평가 핵 현지화 및 조직 무결성

이 프로토콜은 복잡한 세포 간 간지화 및 막 구조를 연구하기 위해 면역형광 염색을 위해 말초, 성숙 및 핵 수정체 섬유 세포를 준비하는 방법을 설명합니다.

Preparation and Immunofluorescence Staining of Bundles and Single Fiber Cells from the Cortex and Nucleus of the Eye Lens(눈 수정체의 피질과 핵에서 다발 및 단일 섬유 세포의 준비 및 면역형광 염색)

이 원고는 백내장 및 후낭 혼탁(PCO)에 대한 재현성을 개선하고 연구를 지원하는 것을 목표로 하는 1차 수정체 상피 세포(LEC) 배양을 위한 자세한 비디오 프로토콜을 간략하게 설명합니다. 렌즈 박리, LEC 분리 및 검증에 대한 단계별 지침을 제공하며, 특히 이 분야의 초보자에게 귀중한 가이드 역할을 합니다.

Mouse Primary Lens 상피 세포 배양 최적화: 트립신화에 대한 종합 가이드

본 프로토콜은 이미지 정량화 방법을 사용하여 접안 렌즈의 주변 구조를 시각화하기 위한 새로운 전체 마운트 이미징을 설명합니다. 이러한 프로토콜은 렌즈 마이크로스케일 구조와 렌즈 발달/기능 간의 관계를 더 잘 이해하기 위한 연구에 사용할 수 있습니다.

Whole Mount Imaging을 통해 Peripheral Lens 구조, 세포 형태 및 조직을 시각화하고 정량화할 수 있습니다.

우리는 압축 시험을 사용하여 접안렌즈의 유효 탄성 계수를 특성화하기 위한 자동화된 방법을 제시합니다.

접안 수정체의 자동 압축 검사

이 방법은 성체 마우스에서 수정체 섬유 세포를 제거하고 수정체 상피 세포(LEC)가 부착된 수정체 주머니를 남겨 생체 내 백내장 수술을 모델링합니다. 그런 다음 부상 반응은 분자 및 형태학적 기준을 사용하여 수술 후 여러 번 평가됩니다.

생쥐의 백내장 수술 모델링

이 프로토콜은 마우스 안구 수정체 상피와 섬유 세포 벌크 질량의 분리에 이어 RNA 분리 및 qPCR 분석을 자세히 설명합니다. 이 방법을 사용하면 상피 세포와 분화된 섬유 세포의 전사체 및 생물학적 과정을 보다 자세히 분석하기 위해 수정체 세포 구획을 분리할 수 있습니다.

마우스 안구 수정체 상피 및 섬유 세포 벌크 덩어리에서 RNA 분리

Indiana University.  안구 수정체가 망막에 빛을 집중시키는 기능은 조직의 투명도, 생체역학, 굴절률에 따라 달라집니다. 이 리뷰는 수정체의 3차원 구조를 강조하고 조직 항상성을 유지하는 복잡한 메커니즘을 논의합니다.

포유류 안구 렌즈에 초점을 맞춘 주제: 발달, 해부학, 생리학, 투명성, 생체역학, 그리고 연령 관련 도전 과제

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