科学家提供器官发育指标

人体器官具有复杂的充满液体的管路和环路网络。它们具有不同的形状，并且它们的三维结构彼此之间的连接也不同，具体取决于器官。在胚胎发育过程中，器官从一组简单的细胞中发育出它们的形状和组织结构。由于缺乏概念和工具，很难理解器官发育过程中形状和复杂组织网络是如何产生的。来自德累斯顿马克斯普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所 (MPI-CBG) 和复杂系统物理研究所 (MPI-PKS) 的科学家们首次定义了器官发育指标，因为以及维也纳的分子病理学研究所 (IMP)。在他们的研究中，

细胞的集体相互作用导致生物体在发育过程中的形成。不同的器官具有不同的几何形状和不同连接的三维结构，这些结构决定了器官中充满液体的管道和环路的功能。一个例子是肾脏的分支网络架构，它支持血液的高效过滤。观察生命系统中的胚胎发育很困难，这就是为什么描述充满液体的管和环网络如何发育的概念如此之少的原因。虽然过去的研究表明细胞力学如何在生物体发育过程中引起局部形状变化，但尚不清楚组织的连通性是如何出现的。通过结合影像和理论，研究员 Keisuke Ishihara 在 MPI-CBG 和 MPI-PKS 的 Jan Brugues 小组中首先开始研究这个问题。后来他继续在 IMP 的 Elly Tanaka 小组工作。Keisuke 与他的同事 Arghyadip Mukherjee(以前是 MPI-PKS 的 Frank Jülicher 小组的研究员)和 Jan Brugués 一起使用了来自小鼠的类器官形成复杂的上皮细胞网络的胚胎干细胞，排列在器官中并起到屏障的作用。

我仍然记得当我发现一些类器官已经转变为具有多个看起来像一串葡萄的芽的组织时的激动时刻。然而，在开发过程中描述三维架构的变化被证明是具有挑战性的。我发现这个类器官系统产生了惊人的内部结构，有许多环路或通道，就像一个有洞的玩具球。”

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