?

小鼠淚腺類器官共聚焦顯微照片。圖中淚液產(chǎn)物 Lcn2 標(biāo)記為紅色，表明這些類器官正在分泌淚液。圖片來源：Yorick Post, Hubrecht Institute

?

來源 Cell Preess

翻譯 一晴

審校 戚譯引

?

3 月 16 日發(fā)表在《細(xì)胞-干細(xì)胞》（Cell Stem Cell）雜志上的一項(xiàng)研究表明，干細(xì)胞來源的類器官也能“眼淚汪汪”，這可能有助于揭示哭泣和干眼癥的生物學(xué)特性。盡管利用人類淚腺類器官的再生療法短期內(nèi)還很難實(shí)現(xiàn)，但研究人員已經(jīng)證明這種類器官能夠被移植、整合到小鼠淚腺中，產(chǎn)生成熟的淚液。

?

該論文通訊作者是來自荷蘭烏得勒支大學(xué)胡布勒支研究所（Hubrecht Institute of Utrecht University）的高級研究員 Hans Clevers，他表示：“我們希望科學(xué)家們能夠使用我們的淚腺模型來發(fā)現(xiàn)對淚腺疾病患者的新治療方案，一方面可以在患者類器官上進(jìn)行新藥物測試，另一方面可以培養(yǎng)更多的健康細(xì)胞，待有朝一日用于移植?！?/p>

?

淚腺分泌淚膜，這層液體對潤滑和保護(hù)眼睛十分必要。淚液產(chǎn)生或分泌方面的功能障礙會導(dǎo)致干眼癥或干燥綜合征（Sj?gren's syndrome），后者是一種人們知之甚少的自身免疫性疾病，會導(dǎo)致眼干和口干。目前，淚腺疾病患者的治療方法主要是滴眼液、淚管塞（tear-duct plug）和手術(shù)治療。

?

該研究的共同第一作者、胡布勒支研究所的 Yorick Post 說：“讓我們震驚的是，數(shù)據(jù)估計(jì)表明至少有 5% 的成年人患有干眼癥，這種疾病大多成因于淚腺分泌淚液缺陷。但由于沒有可靠的長期體外模型來研究淚腺，我們無法全面了解其生物學(xué)特性，導(dǎo)致治療選擇有限?！?/p>

?

為了克服這一障礙，研究人員采用先前用于其他器官的方法，構(gòu)建了來源于成體干細(xì)胞的小鼠和人類淚腺 3D 類器官。類器官可以持續(xù)生長數(shù)月，并能夠重現(xiàn)分泌大部分淚液的淚腺上皮組織在結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄和功能方面的特征。值得注意的是，如果暴露在能刺激淚液分泌的神經(jīng)遞質(zhì)——去甲腎上腺素中，這些類器官也會像氣球一樣膨脹起來。

?

“最大的挑戰(zhàn)是讓類器官哭泣，因?yàn)檫@是淚腺的標(biāo)志，”研究的共同第一作者、胡布勒支研究所的 Marie Bannier-Hélaou?t 說，“我們必須修改類器官生長的因子組合，使它們成為我們淚腺中能夠哭泣的成熟細(xì)胞?！?/p>

?

研究人員利用小鼠類器官來探究 Pax6（眼睛發(fā)育的主控基因）在成體淚腺中的作用。作者利用 CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)敲除 Pax6 后，發(fā)現(xiàn)該基因?qū)Υ龠M(jìn)成體淚腺上皮細(xì)胞成熟具有重要貢獻(xiàn)。由于在 Sj?gren 綜合征患者的眼組織中已經(jīng)觀察到了 PAX6 缺乏現(xiàn)象，這些特殊的類器官可以為尋找 Sj?gren 綜合征潛在治療方法提供有價(jià)值的見解。

?

研究人員還通過單細(xì)胞 mRNA 測序，探索了淚腺中分泌淚液的細(xì)胞特征和起源。單細(xì)胞圖譜揭示了淚液的新成分，并證明人類淚腺中的導(dǎo)管細(xì)胞和腺泡細(xì)胞各自分泌淚液中的不同成分。

?

為了測試類器官在再生醫(yī)學(xué)中的利用潛力，研究人員進(jìn)一步將人類類器官細(xì)胞移植到了小鼠的淚腺中。兩周后，人類類器官細(xì)胞形成了淚管樣結(jié)構(gòu)，并在淚腺中至少保留了兩個(gè)月。移植進(jìn)入動(dòng)物體的類器官似乎能夠自組織，且部分細(xì)胞在移植后長達(dá)兩個(gè)月的時(shí)間里仍在不斷增殖。此外，研究人員還在移植細(xì)胞形成的淚管組織中檢測到了淚液蛋白。

?

類器官移植的積極效果還需要在干眼癥小鼠模型做進(jìn)一步驗(yàn)證。今后的研究還可以將免疫細(xì)胞整合到類器官中來建立 Sj?gren 綜合征的模型。Clevers 表示：“來源于患者的類器官開辟了以個(gè)性化方式研究淚腺疾病的新途徑，但在將這些微型類器官應(yīng)用于再生療法之前，還有很長的路要走?！?/p>

?

參考來源：

https://eurekalert.org/emb_releases/2021-03/cp-tgi031121.php?


關(guān)注【深圳科普】微信公眾號，在對話框：
回復(fù)【最新活動(dòng)】，了解近期科普活動(dòng)
回復(fù)【科普行】，了解最新深圳科普行活動(dòng)
回復(fù)【研學(xué)營】，了解最新科普研學(xué)營
回復(fù)【科普課堂】，了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書籍】，了解最新科普書籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】，了解最新團(tuán)體定制活動(dòng)
回復(fù)【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥知識】，學(xué)習(xí)觀鳥相關(guān)科普知識
回復(fù)【博物學(xué)院】，了解更多博物學(xué)院活動(dòng)詳情