實驗室培育唇部細胞的重大突破 有望助力醫療新療法研發

唇部皮膚與身體其他部位的皮膚有所不同，唇部細胞在實驗室中難以培育，且從捐贈者身上取得也頗具難度，這一直是唇部相關病症治療研究的一大障礙。如今，科學家已研發出一種方法，能在實驗室的培養皿中培育出可不斷複製的唇部細胞。此成果為唇部生物學研究，以及像唇裂等病症的治療實驗帶來了新契機。

身體中有個部位，或許大家常常忽視它的重要性，那便是嘴唇。這些柔軟的附屬器官對人類而言，具有眾多重要功能，多到我們很容易忽視它們：它們不僅幫助我們吃喝、交流（無論是言語表達還是面部表情），更是健康與美的象徵。如此多樣的功能需要複雜的結構，而這正是科學家試圖培育唇部細胞用於研究時所面臨的問題所在。

伯恩大學的馬丁·德根博士在一份宣告中解釋道：「嘴唇是我們面部極為顯著的特徵。這一組織若有任何缺陷，都可能嚴重毀容。但直至如今，用於研發治療方法的人類唇部細胞模型一直缺失。藉由與伯恩大學附屬兒科外科大學診所的緊密合作，我們得以改變這一現狀，利用了原本可能被丟棄的唇部組織。」

初代細胞直接取自捐贈者的組織，這意味著它們是研究人類生理學和生化過程的優秀模型系統。然而，獲取和維持初代細胞可能既困難又昂貴。而且它們的壽命有限，最終會停止分裂，也就是說無法無限期地複製。

但要是難以輕易獲得初代細胞，那該怎麼辦呢？其中一個選擇是使細胞永生化，這樣就能在實驗室中培育它們。這可以透過改變某些基因的表達來實現，使細胞即便在正常生命週期結束後仍能繼續繁殖。

然而，正如研究人員在論文中所指出的，永生化角質形成細胞（表皮的主要細胞）的獲取受到限制，且僅用於某些特定組織，如包皮、肺部、齦組織和口腔底部。這也正是德根及其同事的研究如此重要的原因；他們率先開創了使唇部細胞永生化的方法。

研究團隊在研究中表示：「就我們所知，這是首次將此類細胞引入科學界，這是朝著更好地理解唇部相關疾病和畸形邁出的重要一步。」

研究團隊從兩名患者捐贈的組織中提取了皮膚細胞：一名患者正在接受唇部損傷治療，另一名正在接受唇裂治療。利用逆轉錄病毒載體（一種經改造可將基因送入細胞的病毒），研究團隊得以使一個阻止細胞生命週期的基因失活，同時改變了它們端粒的長度：端粒是染色體末端的區域，可保護染色體並決定細胞的壽命。這提高了唇部細胞的整體壽命。

在此之後，研究團隊對新的細胞系進行了測試，以檢查基因程式碼是否依然穩定，這樣它們就能複製並保留初代細胞所需的特性。研究團隊還檢查了細胞系是否存在任何可能代表癌細胞特徵的染色體異常。他們試圖在瓊脂凝膠上培養新的細胞系和一系癌細胞—— 這是因為癌細胞應該是唯一能在該培養基上生長的細胞。

新的細胞系未顯示出任何染色體異常，也未在瓊脂凝膠上生長。此外，研究團隊透過測試它們的蛋白質和信使核糖核酸（mRNA）生成，證實了這些細胞系的表現與初代細胞相似。

完成這些後，研究團隊接著測試這些細胞作為唇部癒合和其他治療的潛在實驗模型的效能。例如，研究人員劃傷樣本，以檢查這些細胞是否可用於傷口癒合研究。在正常情況下，未經處理的細胞大約在八小時後就能癒合傷口 —— 但經處理的細胞癒合傷口的速度更快。研究人員發現，新的唇部細胞與從身體其他部位提取的細胞表現相當。

最後，科學家們用白色念珠菌（一種酵母）感染了這些細胞的3D模型，白色念珠菌會對免疫系統薄弱或患有唇裂的人造成嚴重感染。感染侵入模型的方式與侵入真實唇部組織的方式相同。

德根補充道：「我們的實驗室專注於更深入瞭解唇裂和顎裂所涉及的遺傳和細胞途徑。然而，我們深信，由健康的永生化唇部細胞建立的3D模型在許多其他醫學領域也有很大的應用潛力。」

他又說：「其中一個挑戰在於，唇部角質形成細胞可能具有唇部皮膚、黏膜或混合特性。根據研究問題的不同，可能需要特定的細胞型別。但我們有工具在體外鑑定或純化這些單一型別的細胞群。」

這些研究成果或許為研究人員提供了一個機會，加深我們對唇部生物學和疾病複雜性的理解，並且在護膚、牙科以及唇裂等病症的治療等多個領域都可能具有重要價值。

相關論文已發表在《前沿》期刊上。