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來源：生物世界
我們的眼睛產生淚水來保護自己免受傷害和感染。結膜是一種位于眼瞼內表面，覆蓋著鞏膜（眼白）的組織，其主要包含主兩種細胞類型：分泌粘液的的杯狀細胞、分泌淚水的角質形成細胞，這種粘液可以讓淚水粘附在眼表，并保護眼睛免受病原體侵襲。
一些疾病和疾病會影響結膜，例如干眼癥、癌癥、過敏和感染。在嚴重的情況下，結膜組織的功能障礙可能導致失明。到目前為止，還沒有一個良好的人類結膜模型，這限制了對其在疾病和健康中功能的研究。因此，影響結膜的疾病的治療選擇也很有限。
2024年1月11日，Hans Clevers 教授團隊團隊在 Cell Stem Cell 期刊發(fā)表了題為：Human conjunctiva organoids to study ocular surface homeostasis and disease 的研究論文。該研究開發(fā)了第一個人類結膜類器官模型，該類器官模擬了實際人類結膜的功能，使用這一類器官模型，研究團隊發(fā)現了結膜中的一種新的細胞類型——簇狀細胞（tuft cells）。簇狀細胞在過敏樣條件下更加富集，因此可能在過敏中發(fā)揮作用。這種結膜類器官模型還可用于影響結膜的多種疾病的藥物測試。
2009年，Hans Clevers 等人使用來自小鼠腸道的成體干細胞培育出首個腸道類器官，開創(chuàng)了類器官研究的時代。自2009年以來，類器官領域研究成果不斷，許多新型類器官和更復雜的類器官不斷涌現，使得我們可以自私實驗室中模擬各個器官的功能，這為新藥研發(fā)、精準治療、再生醫(yī)學等領域帶來了更強大的工具。
為了深入了解人類結膜的組成和功能，研究團隊開始開發(fā)第一個人結膜類器官模型。他們使用來自人類結膜的細胞，并在培養(yǎng)皿中將其培養(yǎng)成3D結構，這些微型結構被稱為器官，并具有真正的人類結膜的功能。
人結膜類器官的建立、表征和分化
構建出功能性的人結膜類器官后，研究團隊想進一步揭示結膜是如何參與眼淚的產生。他們發(fā)現，發(fā)現結膜產生抗菌肽，因此在多種方式下促進淚液的產生，而不僅僅是通過制造粘液。
接下來，研究團隊改變了人結膜類器官的培養(yǎng)條件，以模擬過敏反應。結果顯示，這些類器官開始產生完全不同的眼淚：產生了更多的黏液，也產生了更多的抗菌肽。在這些條件下，他們在人結膜類器官中發(fā)現了一種新的細胞類型——簇狀細胞（tuft cells）。簇狀細胞（tuft cells）簇狀細胞已經在多種組織中被發(fā)現，但之前還未在人結膜中發(fā)現過。該研究發(fā)現，在過敏樣條件下，簇狀細胞會變得更加豐富，這表明它們在眼睛對過敏的反應中發(fā)揮作用。該研究還發(fā)現，人結膜類器官可以被單純皰疹病毒1型（HSV1）、人腺病毒8型（hAdV8）和新冠病毒（SARS-CoV-2）感染。HSV1的感染可以被阿昔洛韋（抗HSV藥物）逆轉，而缺乏批準藥物治療的hAdV8感染可以被西多福韋（抗巨細胞病毒藥物）抑制。這表明人結膜類器官可用于影響結膜的疾病的藥物研究和篩選。
最后，該研究顯示，人結膜類器官可以被移植到機械損傷的免疫缺陷小鼠結膜上，研究團隊目前正在兔子上進行進一步臨床前驗證。人結膜類器官對小鼠的移植研究團隊表示，這一新開發(fā)的類器官模型為研究影響結膜的疾病打開了大門，例如，我們可以使用這一模型來測試治療過敏或干眼癥的藥物，從長遠來看，甚至有可能為眼部燒傷、眼癌甚至遺傳性失明患者制造替代結膜。
論文鏈接：https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(23)00438-1