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重磅研究!荷兰科学家培育出的人造泪腺会“流泪” 未来连泪腺也可移植

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科学家们运用人类干细胞在一个培养皿中培养出了泪腺,并诱导它们发生眼泪,这是一项重大成就,将有助于开发泪腺疾病的医治办法,并向再生疗法迈进了一步。

荷兰胡布勒研讨所(Hubrecht Institute)分子遗传学家Hans Clevers表明,“咱们期望科学家们将选用咱们的模型,经过在患者的类器官上测验新药,或许扩展健康细胞,来确认泪腺妨碍患者的新医治手法,乃至有一天将它们用于移植。” 

泪腺坐落眼球上方的眼窝中,是担任坚持眼睛光滑的器官。假如它们出了什么问题,眼睛就会变得太湿,或许太干,让人十分苦楚。

现在对干眼症的医治办法有滴眼药水,也有手术医治(或许用自己的血液滴眼药水,特别是关于顽固性的状况)。

但是,医治的挑选往往是有限的,依据研讨人员的说法,对泪腺了解还远远不够。现在,研讨人员运用人类和小鼠的泪腺来处理这一问题。

他们首先从成年多能干细胞中培养出泪腺类器官——细小的三维结构,仿制整个泪腺的功用。即便在培养皿中,类器官也会开展并显示出整个器官的结构和功用。

为了诱导它发生眼泪,研讨人员将这种有机类物质暴露在去甲肾上腺素下,这是一种触发眼泪开释的神经递质。依据研讨人员所记载的,当细胞开释内部的眼泪时,类有机物就像气球相同胀大。

 “应战在于让类器官哭泣,由于这是泪腺的特征。” 胡布勒研讨所的生物学家Marie Bannier-Hélaou?t说,“咱们有必要修正成长类有机物的因子组合,使它们成为咱们泪腺中的老练细胞,能够哭泣。” 

研讨人员对这些细胞进行了单细胞mRNA测序,以生成泪腺细胞图谱。他们能够确认两种不同类型的细胞——导管细胞和腺泡细胞——发生不同的泪腺成分。

接下来是小鼠的类器官。经过这些,该团队运用CRISPR-Cas9删除了一个名为Pax6的基因,Pax6在包含眼睛和泪腺在内的器官的胚胎发育中起关键作用。Pax6被敲除后,小鼠类器官失去了神经递质受体的表达,以及参加排泄、泪液发生和视黄醇代谢的基因。

需求留意的是,所有这些症状都能够在枯燥综合征中发现。枯燥综合征是一种稀有的本身免疫性疾病,会导致眼干口干,在极点状况下还会导致失明。

在枯燥综合征患者中,结膜(眼睑和眼白周围的安排)也发现Pax6缺失。因而,这些类器官能够协助了解和医治这种奥秘的疾病。

最终,研讨小组想测验泪腺类器官移植的可能性。他们提取了一些人类泪腺细胞,并将它们移植到小鼠的泪腺中。在两周内,这些细胞被移植并整合到腺体中,形成了导管结构。

这些细胞在腺体中至少保留了两个月,而一些人类细胞在两个月后持续成长和割裂。它们乃至发生了泪液蛋白。

当然,人类泪腺安排移植还有很长的路要走。在进行人体临床之前,还需求在活体动物身上进行测验和完善,而这一进程必定需求数年时刻。

这项研讨宣布在《细胞·干细胞》杂志上。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

https://www.sciencealert.com/scientists-grew-tear-glands-in-a-dish-and-made-them-cry

https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(21)00075-8?utm_source=EA

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