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Nature|会“哭”的类器官,你见过吗?

 盛合瑞类器官 2023-09-26 发布于江苏

2021年3月发表在Nature(IF=64.8001)上的研究文献成功构建了泪腺类器官,这是第一个三维的细胞集合体,类似于微型器官。这种能够产生泪液的类器官可以用于研究并最终治疗导致干眼症的疾病,包括自身免疫性疾病Sjögren综合征。

“让细胞流泪”

泪腺类器官的成功培养对眼疾研究和治疗提供了新的突破。通过刺激,研究人员已经能够在短时间内使细胞产生眼泪。

眼泪不仅用于表达情感,还具有润滑和保护眼睛的重要功能。但是,泪腺的位置使得活检过程非常困难,研究人员能够获取的样本量通常非常有限。这限制了我们对泪腺细胞的研究和理解。

Hans Clevers实验室的研究开发了一种培养泪腺细胞的方法,可以在体外培养出泪腺样类器官。这种类器官在小鼠体内可以模拟真实的泪腺功能。为了刺激泪液的产生,研究人员暴露类器官于不同的化学物质,这些刺激能够促进泪腺细胞的增殖和分化,进而促使泪腺产生更多的泪液。当将这些类器官移植回小鼠体内时,实验人员观察到这些细胞集合体可以继续生长和发育,并产生含有泪液蛋白质的液体。

“鳄鱼的眼泪”

研究者们利用CRISPR基因组编辑技术研究了泪腺的发育过程,并发现了一种名为Pax6的基因,该基因在眼睛发育中起到关键调节作用。Hans Clevers实验室的研究小组希望使用类器官模型来研究鳄鱼眼泪的产生机制,因为这类爬行动物将眼泪作为一种排泄盐分的途径。

泪腺类器官产生类似眼泪的液体(红)。

“哭泣”的类器官因泪水而膨胀。

“眼泪的归位”

未来,培育的类器官可以被应用于替代生病或损伤的泪腺进行移植。Clevers组及其合作者已经成功开发出唾液腺类器官。Dartt指出,唾液腺试验可以用作试验场,为未来泪腺移植制定方法。泪腺比以前认知的更具异质性,并且能够让研究人员重新解释过去的数据。这将对许多研究产生影响。

参考信息:

Scientists grew tiny tear glands in a dish — then made them cry.Nature

. 2021 Mar;591(7851):515. doi: 10.1038/d41586-021-00681-0.PMID: 33727718.

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