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    科普日談丨讓干細胞團“流淚”

    更新時間:2021-11-30    瀏覽次數:0

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    眼淚是由水、粘蛋白、脂質、電解質和抗菌蛋白組成,起到潤滑和保護眼睛免受外部傷害的作用。淚液分泌主要由副交感神經控制,副交感神經分泌乙酰膽堿和去甲腎上腺素等神經遞質,觸發腺泡和導管細胞釋放淚液成分。然而呢,淚液產生或分泌功能障礙可能導致(或可能是)眼睛病理,如干眼病或肖氏綜合征等。

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    近年來,屏幕、隱形眼鏡、某些眼部的激光手術,甚至吸煙、空氣污染等,都是造成干眼癥流行的原因。有數據顯示,干眼癥的發病率幾乎已經和高血壓一樣,是糖尿病的2倍多。遺憾的是,這種淚腺疾病目前還無法根治,只能對癥緩解,例如補充人工淚液。

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    目前,很多醫藥研發人員正在為包括干眼癥在內的淚腺疾病患者確定新的治療方案,但是,過去淚腺功能背后的確切生物學機制并不清楚,也缺少可靠的研究模型。這也是為什么此次研究帶來的首個會流淚的人類淚腺模型具有重要意義。


    在本篇文章中,研究人員使用器官技術在培養皿中培育出人類和小鼠的淚腺微模型。在培育出這類3D模型后,他們面臨的重要的挑戰就是讓它們哭泣。參與者Marie Bannier-Hélaou?t在接受YouTube采訪時說,“類器官是用生長刺激因子混合而成的。我們必須改變通常使用的混合試劑,使類器官能夠哭泣?!?/strong>


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    就像人們因為疼痛而哭泣一樣,這些器官也會因為去甲腎上腺素等化學刺激而哭泣。類器官的細胞在類器官的內部流出眼淚,這被稱為腔。于是,類器官就會像氣球一樣膨脹。因此,類器官的大小可以作為淚液產生和分泌的指標。進一步的實驗表明,淚腺中的不同細胞構成眼淚的不同成分。這些細胞對催淚刺激的反應也不同。

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    人類類器官產生眼淚,紅色為眼淚產物LCN2

    讓我們來看一下4小時內培養皿的迷你淚腺被“弄哭”而膨脹的樣子。

    淚腺由幾種類型的細胞組成,但目前的模型只捕捉到一種,導管細胞。在他們的論文中,研究人員展示了淚腺細胞的圖譜,以證明它們的差異。他們使用單細胞測序生成了這個圖譜,有了圖譜,研究人員還能夠識別新的淚液產品,有助于保護眼睛免受感染。所以我們有理由相信,在未來,可以在培養皿中培養另一種淚腺細胞模型——腺泡細胞,這樣的話,在實驗室中培養出完整的淚腺也就有跡可循了。

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