晶莹剔透的眼泪，不仅是人类在喜怒哀乐中丰富的情感宣泄，还对眼睛的润滑和保护至关重要。因此，“欲哭无泪”不仅仅是单纯的情感问题，更有可能是眼疾的症状，其病根在于分泌眼泪的器官—泪腺出了问题。最近，
荷兰乌德勒支大学医学中心Hans Clevers团队，
通过
体外培养
的方式获得类器官泪腺，并成功的诱使其流泪
[1]
。
这可能是科学史上最珍贵的眼泪，因为它代表了人类百年来在类器官研究领域所登上的科学新高峰。
小编在讲述这些珍贵的眼泪之前，要先介绍一下类器官技术。早在1907年科学家们就有了一个想法：
长在人的身上的器官，也能长在培养基上吗？
这一想法随着干细胞分离和体外细胞培养等技术的发展而逐渐成为现实，进而诞生了
类器官（organoids）技术
。
类器官技术是一种经体外培养模拟活体器官的技术。
这项技术从最初设想到成为现实，一路走来已经有一百多年历史了
（图 1）
。
图 1. 类器官技术发展时间表 图片来源：Cell Physiology[3]
以往的类器官研究中，人体的一些组织器官模型如脑、小肠、肝脏、唾液腺等已被作为了研究对象
[3]
。而Hans Clevers团队则致力于研究泪腺类器官
（图 2）
。泪腺是分泌泪膜（tear film）水层的外分泌器官，大多数泪液主要由泪腺的上皮细胞分泌。
已有研究表明，
转录因子Pax6
是泪腺发育的重要影响因子，但人类在泪腺细胞的自然更新、损伤后再生能力等方面的探索尚浅，
这阻碍了一些眼部疾病（如：干眼症、Sjogren’s 综合征）的治疗进展。培养成熟的人泪腺上皮细胞能够帮助我们更好地理解泪腺生理、病理过程，探索再生疗法和移植技术。
图 2. Hans Clevers团队对泪腺类器官的研究示意图
图片来源：Cell Stem Cell [1]
Hans Clevers团队在已有的类器官技术基础上，建立了泪腺类器官的培养条件，他们首先将野生型鼠泪腺切碎，经过一系列技术处理后，将其放置于
扩增培养基（EM）
中扩增形成类器官，然后通过蛋白质表达图谱，证实了转录因子Pax6等在类器官中表达，表明类器官与体内泪腺的导管和腺泡细胞的表达模式相同。
同时，他们对扩增培养基进行改良，观察到其中的类器官出现
分化表型，
并将这种培养基称为
分化培养基（DM）
(图 3)
。
他们分别对扩增培养基、分化培养基中的类器官和泪腺组织进行mRNA测序比较。
结果显示，
扩增培养基
中的类器官干细胞标记物的表达量增加，
分化培养基
中的类器官上调了多种分化细胞标记物的表达，泪腺组织表达了一系列参与视黄醇代谢的酶。
总之，在分化培养基条件下类器官通过表达一系列泪液产物促进导管细胞的成熟。
图 3. 构建小鼠泪腺类器官的培养条件
图片来源：Cell Stem Cell [1]
为研究转录因子Pax6在泪腺稳态中的作用，
他们利用CRISPR-Cas9技术靶向
敲除类器官Pax6基因
，
与野生系相比较发现，Pax6敲除型类器官中许多物质的表达受到影响，
如Pax6敲除型类器官的神经递质受体、参与分泌机制的基因表达产物、泪液产物和视黄醇代谢相关基因表达产物下降，证实了Pax6是维持泪腺关键功能基因表达所必需的，对于导管类器官的扩增也是不可或缺的。
利用同样的原理，他们将人泪腺活检的剩余材料置于扩增培养基中培养，免疫组织化学分析显示其相关基因的表达与鼠泪腺类器官相似。再将其进行诱导分化，发现
分化后的类器官上调了泪液产物和部分流泪功能标记物的表达
（图 4）
。
图 4. 人类泪腺类器官的构建和分化
图片来源：Cell Stem Cell [1]
Hans Clevers团队对原泪腺组织、类器官进行了单细胞测序分析，对比发现类器官主要表达导管细胞所表达的产物，他们对类器官进行功能检测，
发现类器官的细胞表达了神经递质受体和离子通道等，能够对神经刺激做出反应，因此可以作为一个功能模型诱导液体分泌。
于是，他们开始设计一个大胆的实验—
诱导类器官“哭泣”
。经体外试验发现一系列神经递质能够刺激泪腺类器官分泌液体，这表明泪腺类器官可以作为一种筛选眼泪诱导剂的模型。
更有趣的是，Hans Clevers团队将泪腺类器官原位移入免疫缺陷的小鼠体内，发现人类器官从移植后2周开始形成导管样结构，在小鼠泪腺中保留至少2个月，且植入的类器官具有在体内成熟和产生功能性泪液的能力。
证明了人泪腺类器官能够在体内植入并保留成熟泪液产物的表达。人的泪腺器官在小鼠体内也能“哭泣”
（图 5）
。
这些珍贵的眼泪，刷新了人们对类器官技术的认知，让人们对这一前沿技术有了更大的期待。
