会哭泣的类器官（泪腺）

　　

泪腺位于眼窝的上部。它分泌泪液，对角膜的润滑和营养至关重要，并具有抗菌成分。来自乌得勒支大学医学中心（UMCU）、负责该项目的眼科医生和研究员Rachel Kalmann解释说：“泪腺功能障碍，例如Sjögren综合征，可能会产生严重后果，包括眼睛干燥甚至角膜溃疡。这在严重的情况下会导致失明。”

然而，泪腺功能背后的确切生物学机制尚不清楚，缺乏研究它的可靠模型。今天，Hans Clevers小组的研究人员提出了第一个人体模型，研究泪腺中的细胞如何哭泣以及出了什么问题。

研究人员使用类器官技术来生长哭泣的微型人体泪腺。类器官作为研究人类泪腺中的某些细胞如何产生眼泪或不能这样做的模型。世界各地的科学家都可以使用该模型为泪腺疾病患者（如干眼病）确定新的治疗方案。希望将来，类器官甚至可以移植到无功能的泪腺患者身上。结果于3月16日在Cell Stem Cell上发表。

哭泣的类器官

研究人员使用类器官技术在培养皿中培养小鼠和人类泪腺的微型版本。这些所谓的类器官是模仿实际器官功能的微小3D结构。在他们培养这些泪腺类器官后，挑战是让类器官哭泣。该项目研究员Marie Bannier-Hélaouët解释说：“类器官是使用生长刺激因子混合物生长的。我们必须修改常规配方，使类器官能够哭泣。一旦研究人员找到了正确的生长因子混合物，他们就可以诱导类器官哭泣。我们的眼睛总是湿润的，培养皿里的泪腺也是如此。”

像气球一样肿胀

类似于人们为例如疼痛而哭泣的方式，类器官响应于诸如去甲肾上腺素的化学刺激而哭泣。类器官的细胞将眼泪分泌在称为管腔的结构中，结果导致类器官将像气球一样膨胀。因此，类器官的大小可以用作泪液产生和分泌的指标。进一步的实验表明，泪腺中的不同细胞产生不同的泪液成分。该项目的另一位研究人员Yorick Post说，这些细胞对诱导泪液的刺激反应不同。

细胞图谱

泪腺由几种细胞类型组成，但目前的模型仅捕获一种导管细胞。在他们的论文中，研究人员展示了泪腺中细胞的图谱，以证明它们的差异。他们使用单细胞测序生成了这个图谱；一种可以检查和表征单个细胞的方法。Post解释说：“将来，我们还想在培养皿中培养其他泪腺细胞类型，即所谓的腺泡细胞。这样，我们最终可以在实验室中长出一个完整的泪腺。”通过细胞图谱集，研究人员还能够识别新的泪液产物，这有助于保护眼睛免受感染。

移植类器官

微型泪腺的发展为患有泪腺疾病的患者带来了希望。世界各地的科学家都可以使用该模型为没有产生足够眼泪的患者确定新药。此外，类器官可用于研究泪腺癌如何形成和治疗。”Bannier-Hélaouët总结说，希望将来这种类型的类器官甚至可以移植到无功能泪腺的患者身上。该研究再次证明了类器官技术在科学和医学方面的广泛潜力。

（生物通：伍松）

Marie Bannier-Hélaouët, Yorick Post, Jeroen Korving, Marc Trani Bustos, Helmuth Gehart, Harry Begthel, Yotam E. Bar-Ephraim, Jelte van der Vaart, Rachel Kalmann, Saskia M. Imhof and Hans Clevers. Exploring the human lacrimal gland using organoids and single-cell sequencing. Cell Stem Cell (2021).

# # #