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唾液腺（SG）功能减退临床治疗手段有限，研究人员开展 “化学重编程培养（CRC）系统对 SG 上皮基底祖细胞（SG-BPCs）的扩增研究”。结果显示 CRC 可使 SG 上皮细胞突破 Hayflick 极限，且扩增的 SG-BPCs 能恢复辐射诱导的 SG 功能减退。该研究为 SG 功能减退的治疗带来新希望。
唾液腺（Salivary gland，SG）作为人体重要的外分泌腺，其功能正常与否直接影响着人们的生活质量。当 SG 出现功能减退时，会引发口干、吞咽困难、龋齿等一系列问题，严重降低患者的生活舒适度 。目前，针对 SG 功能减退的治疗手段十分有限，传统的治疗方法难以从根本上解决问题。在众多潜在的治疗策略中，利用 SG 上皮细胞的再生潜力成为了研究热点。然而，缺乏高效的培养方法却如同 “拦路虎”，阻碍了其在临床上的应用。比如，现有培养体系中使用动物源性成分和多种生长因子，存在批次间差异大、易污染、细胞易发生转分化等问题，同时也增加了特定细胞群体分离和扩增的难度。因此，开发一种高效、稳定且适用于临床的 SG 上皮细胞培养方法迫在眉睫。
在这样的背景下，来自韩国延世大学医学院（Yonsei University College of Medicine）的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们致力于开发一种化学重编程培养（Chemical reprogramming culture，CRC）系统，用于人 SG 上皮祖细胞的长期二维培养。研究结果表明，该 CRC 系统能有效扩增 SG-BPCs，且扩增的细胞具有多向分化潜能，可分化为多种 SG 细胞类型。更为重要的是，将这些扩增的 SG-BPCs 移植到辐射诱导的 SG 功能减退小鼠模型中，能够成功恢复 SG 的功能。这一研究成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》上，为 SG 功能减退的治疗开辟了新的道路，具有重要的临床应用前景。
研究人员为开展此项研究，主要运用了以下关键技术方法：首先，从人腮腺组织中分离 SG 上皮祖细胞，通过酶消化法获得细胞悬液 。然后，采用多种细胞生物学检测技术，如免疫细胞化学染色（ICC）、定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）、流式细胞术分析等，对培养细胞进行全面的表征和分析。此外，构建辐射诱导的 SG 功能减退小鼠模型，将培养的 SG-BPCs 移植到小鼠体内，评估其治疗效果 。
研究结果如下：
- 小分子鸡尾酒促进 SG 上皮细胞的长期增殖：研究人员通过筛选多种小分子组合，发现 Y-27632、A83-01 和 LDN193189 这三种小分子的组合能显著促进 SG 上皮细胞的增殖。在优化浓度下，SG 上皮细胞在 80 天内可实现超过 50 次的群体倍增，突破了 Hayflick 极限 。同时，细胞的群体倍增时间（PDT）在 KEM + YAL 培养条件下趋于稳定，而在 KEM 培养条件下则出现波动，且细胞在后期出现衰老现象。此外，染色体核型分析表明，在 KEM + YAL 培养条件下，细胞未出现染色体断裂或改变，证明了该培养系统的安全性和稳定性。
- 三重小分子鸡尾酒优先促进 SG 基底导管细胞的扩增：通过对不同培养条件下细胞的免疫荧光染色和蛋白表达分析，发现 KEM + YAL 培养条件下，SG 基底导管细胞标记物 KRT5、KRT19 和 SOX9 的表达增加，而完全分化的管腔导管细胞标记物 KRT7 和腺泡细胞标记物 AQP5 的表达降低。这表明 KEM + YAL 培养条件能够选择性地扩增 SG 基底导管细胞，维持其干细胞特性 。
- 化学重编程的 SG 上皮细胞的干细胞特性和分化潜能：流式细胞术分析显示，KEM + YAL 培养的细胞表达 SG 上皮干细胞相关标记物，如 CD29、CD49f 等，而不表达间充质和造血或内皮干细胞标记物 。在三维培养实验中，KEM + YAL 培养的细胞形成的类器官数量更多、面积更大，且具有更高的分化潜能，能够分化为腺泡细胞和肌上皮细胞等多种 SG 细胞类型。
- 小分子抑制 SG-BPCs 中的细胞衰老和凋亡：β - 半乳糖苷酶（β-gal）染色和 TUNEL 检测结果表明，KEM + YAL 培养条件下的细胞衰老和凋亡水平显著低于 KEM 培养条件下的细胞 。同时，细胞衰老相关基因 CDKN1A、CDKN2A 等和凋亡相关基因 BMF、BCL-xL 等的表达在 KEM + YAL 培养条件下也明显受到抑制。此外，细胞因子阵列分析发现，添加小分子后，细胞分泌的多种细胞因子，如 CXCL8、IL-6 等水平显著增加，这些细胞因子可能在维持细胞的干细胞特性和抑制细胞衰老、凋亡中发挥重要作用。
- NF-κB 信号通路支持 SG-BPCs 的长期维持：转录组分析表明，KEM + YAL 培养条件下的细胞中，NF-κB 信号通路和 RIG-like 受体信号通路等相关基因显著富集 。Western blot 分析进一步证实，在 KEM + YAL 培养的细胞中，NF-κB 信号通路的关键蛋白 p-p65 和 p65 的表达水平增加。使用 NF-κB 抑制剂 BAY 11-7082 处理细胞后，细胞的增殖和存活能力明显下降，表明 NF-κB 信号通路在维持 SG-BPCs 的长期存活和增殖中起着关键作用。
- SG-BPCs 对小鼠辐射模型组织再生的疗效：将 SG-BPCs 注射到辐射诱导的 SG 功能减退小鼠模型中，发现小鼠的唾液流量在注射后 3 周和 8 周显著增加，SG 重量在 8 周时也明显增加 。组织学染色结果显示，注射 SG-BPCs 后，小鼠 SG 组织的损伤程度减轻，黏液分泌增加，纤维化程度降低。免疫荧光染色和基因表达分析表明，注射的 SG-BPCs 能够促进 SG 组织的再生，增加腺泡细胞标记物 AQP5 的表达，同时降低细胞衰老和凋亡相关基因的表达。
研究结论和讨论部分指出，该研究成功建立了一种化学重编程的二维培养系统，用于扩增 SG-BPCs。该系统不仅简化了培养过程，避免了使用饲养细胞或细胞外基质带来的问题，还能够维持细胞的上皮形态和关键祖细胞标记物的表达 。此外，研究还揭示了小分子组合促进 SG-BPCs 增殖和维持其干细胞特性的分子机制，为进一步理解 SG 发育和再生提供了重要线索。然而，在将该研究成果转化为临床应用之前，还需要进行更多的研究，如通过单细胞 RNA 测序分析确定 CRC 扩增的祖细胞的具体亚型，评估 SG-BPCs 的安全性和致瘤性等 。总体而言，该研究为 SG 功能减退的治疗提供了一种新的策略和方法，具有重要的理论意义和临床应用价值，有望推动再生医学领域的发展，为 SG 相关疾病的治疗带来新的希望。
