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乾眼症患者未來不必靠眼藥水了!科學家成功培養出能哭出來的細胞

Heho健康網/林以璿 2021.04.21 17:00

乾眼症治療有望進入下一個里程碑:荷蘭烏得勒支研究所(Hubrecht Institute)和烏得勒支大學醫學中心(UMC Utrecht)的科學家們最近取得了一項重要的突破:利用人類的幹細胞,他們在培養皿中培育出了人類淚腺模型,並首次成功地讓這團細胞流出了眼淚。

為什麼流眼淚那麼重要?淚腺分泌的淚液給角膜提供必要的潤滑和營養,並具有抗菌成分。事實上,有很多人正在因為淚液分泌不足而忍受痛苦,就是俗稱的乾眼症

也許你也有類似這樣的症狀:在長久使用螢幕後,會引發眼睛發紅、乾澀……更嚴重的情況下,會引起角膜受損,甚至有失明的可能。在台灣每3個人就有1個乾眼症,而且有逐年年輕化的趨勢。而且危險因子無處不在,隱形眼鏡、銀幕、甚至吸煙、空氣污染等,都是造成乾眼症流行的原因。

遺憾的是,大部分的現行臨床手段只能對症緩解,例如補充人工淚液,很難從源頭治療乾眼症。

許多研發人員正在為包括乾眼症在內的淚腺疾病患者尋找新的治療方案。但是,過去淚腺功能背後的確切生物學機制並不清楚,也缺少可靠的研究模型。這也是為什麼這次研究帶來的首個會流淚的人類淚腺模型具有重要意義。

帶領這項研究的是世界知名科學家Hans Clevers教授,他擅長利用幹細胞培育類器官。所謂類器官,就是模擬實際器官功能的3D結構。類器官技術曾在2017年被《Nature Methods》評為生命科學領域年度技術。Clevers教授過去的研究已經培育出模擬腸道、肝臟、子宮頸癌等的多種類器官。

CRISPR基因編輯有望在未來協助開發移植器官

人類淚腺最大的困難是如何讓培育的淚腺細胞分泌出眼淚。在這篇論文中,研究人員利用單細胞定序技術,分析了人類淚腺的細胞類型,借助CRISPR-Cas9基因編輯技術,解開了調控淚腺細胞分化所需的主要調控因子。基於這些訊息,他們計劃繼續培養出包含更多細胞類型的完整淚腺,在藥物開發和臨床應用中發揮作用。

以人類細胞進行人工培養類器官的技術,在未來可作為移植材料,把生病或損壞的淚腺替換下來。Clevers 團隊目前也正與其他研究者合作培養唾腺類器官,預計在今年夏天能夠進行臨床試驗,希望能夠幫助口腔乾燥症患者,讓他們不再因為口腔乾燥問題而導致蛀牙或者飲食困難。

參考資料:Exploring the human lacrimal gland using organoids and single-cell sequencing

文/林以璿 圖/蘇鈺婷

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