唾液腺是脊椎動物的消化腺之一。它分泌唾液，可潤濕食物和分解食物，對維持口腔環境和健康至關重要。然而，唾液腺也可能出現功能障礙，比如頭頸部接受放射治療或患上某些自身免疫性疾病（如干燥綜合征）時，唾液分泌會減少，使人產生口干的感覺。

通過激活組織駐留的干/祖細胞，腺體的結構和功能有望得到恢復。角蛋白-14⁺（K14⁺）細胞被認為是真正的唾液腺干/祖細胞，因此獲得了越來越多的關注。然而，K14也在終末分化的肌上皮細胞中表達，因此需要更準確的分子標志物來鑒定唾液干/祖細胞。

最近，同濟大學口腔醫學院團隊鑒定出唾液腺干/祖細胞的組合標志物IFT140⁺/K14⁺，并闡明IFT140和纖毛在調控唾液干/祖細胞分化和腺體再生中的重要作用。這項成果于10月10日發表在《International Journal of Oral Science》雜志上。
 

來源：《International Journal of Oral Science》
（https://doi.org/10.1038/s41368-022-00200-5）

研究材料與方法
研究人員使用了導管結扎誘導損傷的小鼠模型以及Ift140條件性基因敲除小鼠探究IFT140是否以及如何參與唾液腺上皮的發育；使用Ift140-CreER小鼠與Rosa26^tdTomato小鼠（二者均由賽業生物提供）雜交，以產生Ift140-TdT品系用于遺傳譜系示蹤分析。文中實驗測定了小鼠的唾液流速和組成，并通過H&E染色等分析來觀察小鼠唾液腺的發育過程。

技術路線
01 研究IFT蛋白是否參與唾液腺再生過程
02 系統分析IFT140在頜下腺上皮中的表達模式
03 利用遺傳譜系示蹤分析驗證IFT140⁺/K14⁺細胞是否代表唾液腺干/祖細胞
04 利用Ift140-cKO小鼠研究IFT140如何參與唾液腺上皮發育
05 分析IFT140是否影響唾液腺的再生過程
06 探索IFT140如何調控K14⁺干/祖細胞的功能

研究結果
1.IFT140在K14⁺干/祖細胞中強烈表達
初級纖毛是一種傳感細胞器，通過調節多條信號通路參與干細胞分化和更新。纖毛的雙向轉運功能離不開纖毛內轉運蛋白（IFT）。研究人員之前發現，IFT復合物的核心組分IFT140在牙齒和骨骼發育過程中起到重要作用。于是，作者想了解IFT140功能與K14⁺干/祖細胞活化之間的關系，以及IFT140是否參與了唾液腺的發育和再生。

研究人員使用了經典的導管結扎誘導損傷的成年小鼠模型，在結扎2周后，腺體體積減小。作者發現，在損傷后的早期再生階段，Ift140表達明顯升高，表明IFT140可能在這個階段起到積極的作用。

作者還發現，IFT140在小鼠胚胎16天（E16）的K14⁺細胞中高表達（比例高達95.1%），這代表頜下腺（SMG）經歷終末分化的特定階段。然而，表達IFT140的K14⁺細胞與總K14⁺細胞的比例隨時間而下降，到8周時下降至4.5%。由于快速發育期間表達IFT140的K14⁺細胞比例較高，而成熟期比例較低，作者推測IFT140⁺/K14⁺細胞可代表唾液腺中的組織駐留干/祖細胞。

為了驗證這一假設，研究人員采用了遺傳譜系示蹤方法來分析IFT140⁺細胞及其后代在頜下腺發育過程中的命運。作者將Ift140-CreER小鼠與報告品系Rosa26^tdTomato小鼠雜交（二者均由賽業生物提供），以產生Ift140-TdT品系。作者發現，共表達K14的IFT140⁺細胞具有自我更新以及向顆粒導管細胞分化的能力（圖1）。這些結果與之前報道的K14⁺干/祖細胞的命運一致，表明IFT140在唾液腺發育過程中參與了K14⁺干/祖細胞的分化。
 

圖1 K14⁺細胞中的IFT140表達模式與其分化過程一致

2.Ift140缺失影響唾液腺發育和再生
為了進一步研究IFT140如何參與唾液上皮發育，作者構建了Ift140條件性基因敲除（Ift140-cKO）小鼠。Ift140-cKO幼齡小鼠的腺泡面積比對照小鼠小得多，且分泌顆粒在顆粒導管中過度積累。這些結果顯示，Ift140在K14⁺細胞中的選擇性缺失改變了腺泡上皮和導管上皮的組織結構。同時，Ift140的缺失也導致K14⁺干/祖細胞功能失調，對唾液腺上皮的發育產生負面影響。

那么，K14⁺細胞中的Ift140缺失是否也影響唾液腺再生過程？作者發現，Ift140-cKO腺體在導管結扎2周后的恢復速度比對照腺體慢。具體來說，腺泡和顆粒導管細胞中的分泌顆粒減少，小葉間隙更寬。在Ift140-cKO腺體的導管細胞中始終觀察到細胞質空泡化。此外，Ift140-cKO腺體的DNA損傷數量顯著高于對照腺體，表明敲除小鼠的腺體恢復受到抑制（圖2）。作者由此推斷，IFT140⁺/K14⁺細胞是上皮再生所必需的。
 

圖2 K14⁺細胞中的Ift140缺失影響了唾液腺再生過程

3.IFT140是協調纖毛信號轉運所必需的
接下來，研究人員評估了WT小鼠和Ift140-cKO小鼠在導管結扎前后的細胞纖毛水平。對于WT小鼠，有纖毛的細胞數量在導管結扎后顯著增加，有纖毛的K14⁺細胞數量也是。然而，這些增加在Ift140-cKO腺體中被抑制，表明Ift140缺失抑制了頜下腺再生過程中K14⁺干/祖細胞的纖毛發生。

初級纖毛協調了與組織發育和再生有關的多條信號通路，比如Shh和Wnt等。后續分析顯示，Ift140缺失導致Shh通路中的重要受體Smo無法移位到纖毛膜上，因此無法激活下游信號傳導。這些結果表明，在唾液腺再生過程中需要IFT140來協調纖毛信號轉運，以確保K14⁺祖細胞的功能。

研究結論
總的來說，研究人員建議將IFT140⁺/K14⁺作為唾液干/祖細胞的標志物。作者證明IFT140通過調控K14⁺干/祖細胞的功能而在唾液腺發育和再生中發揮重要作用。這項研究為唾液腺損傷的干細胞治療提供了新的視角。

原文檢索
[1] Zhang, X., Zhou, J., Wang, X. et al. IFT140⁺/K14⁺ cells function as stem/progenitor cells in salivary glands. Int J Oral Sci 14, 49 (2022). https://doi.org/10.1038/s41368-022-00200-5
 

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品系編號：
CKOCMP-106633-Ift140-B6J-VA

產品編號：
S-CKO-00518

應用方向：
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打靶方案：