类器官之父最新论文:首个人眼结膜类器官,可产生眼泪,还可用于药物筛选及移植 |
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来源:生物世界 2024-01-15 09:43
该研究发现,在过敏样条件下,簇状细胞会变得更加丰富,这表明它们在眼睛对过敏的反应中发挥作用。教授团队团队在Cell Stem Cell期刊发表了题为:Human conjunctiva organoids to study ocular surface homeostasis and disease的研究论文。
该研究开发了第一个人类结膜类器官模型,该类器官模拟了实际人类结膜的功能,使用这一类器官模型,研究团队发现了结膜中的一种新的细胞类型 簇状细胞(tuft cells)。在过敏样条件下更加富集,因此可能在过敏中发挥作用。这种结膜类器官模型还可用于影响结膜的多种疾病的药物测试。
2009年,Hans Clevers等人使用来自小鼠肠道的成体培育出首个肠道类器官,开创了类器官研究的时代。自2009年以来,类器官领域研究成果不断,许多新型类器官和更复杂的类器官不断涌现,使得我们可以自私实验室中模拟各个器官的功能,这为新药研发、治疗、再生医学等领域带来了更强大的工具。
为了深入了解人类结膜的组成和功能,研究团队开始开发第一个人结膜类器官模型。他们使用来自人类结膜的细胞,并在培养皿中将其培养成3D结构,这些微型结构被称为器官,并具有真正的人类结膜的功能。
人结膜类器官的建立、表征和分化
构建出功能性的人结膜类器官后,研究团队想进一步揭示结膜是如何参与眼泪的产生。他们发现,发现结膜产生抗菌肽,因此在多种方式下促进泪液的产生,而不仅仅是通过制造粘液。
接下来,研究团队改变了人结膜类器官的培养条件,以模拟过敏反应。结果显示,这些类器官开始产生完全不同的眼泪:产生了更多的黏液,也产生了更多的抗菌肽。在这些条件下,他们在人结膜类器官中发现了一种新的细胞类型 簇状细胞(tuft cells)。
簇状细胞(tuft cells)
簇状细胞已经在多种组织中被发现,但之前还未在人结膜中发现过。该研究发现,在过敏样条件下,簇状细胞会变得更加丰富,这表明它们在眼睛对过敏的反应中发挥作用。
该研究还发现,人结膜类器官可以被单纯病毒1型(HSV1)、人8型(hAdV8)和(SARS-CoV-2)感染。HSV1的感染可以被阿昔洛韦(抗HSV药物)逆转,而缺乏批准药物治疗的hAdV8感染可以被(抗巨细胞病毒药物)抑制。这表明人结膜类器官可用于影响结膜的疾病的药物研究和筛选。
最后,该研究显示,人结膜类器官可以被移植到机械损伤的缺陷小鼠结膜上,研究团队目前正在兔子上进行进一步临床前验证。
人结膜类器官对小鼠的移植
研究团队表示,这一新开发的类器官模型为研究影响结膜的疾病打开了大门,例如,我们可以使用这一模型来测试治疗过敏或干眼症的药物,从长远来看,甚至有可能为眼部烧伤、甚至遗传性失明患者制造替代结膜。
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