日本大阪大学与美国国立卫生研究院(NIH)的联合研究团队在《科学》杂志上发表了一项重要发现:通过小鼠实验,他们鉴定出一种名为Btbd7的基因,该基因在胎儿发育期对唾液腺的形成具有关键作用。这一发现不仅深化了对器官发育机制的理解,还为再生医学治疗口腔干燥症等疾病提供了新思路。
研究人员从小鼠胎儿中提取唾液腺细胞并进行基因表达分析,发现Btbd7基因能够抑制钙黏附蛋白(Cadherin)的功能。钙黏附蛋白是一种细胞黏附分子,负责维持唾液腺细胞之间的紧密连接。当Btbd7基因表达时,钙黏附蛋白活性被抑制,唾液腺细胞得以脱离黏附状态,进而不断分裂和迁移,最终形成复杂的唾液腺分支结构。这一过程是器官形态发生中的经典范例,类似于肺、肾等分支器官的形成机制。
实验进一步证实,通过基因敲除技术使Btbd7基因失活后,小鼠胚胎的唾液腺分支结构数量减少至正常水平的一半以下,表明该基因对分支形态发生不可或缺。此外,研究还发现Btbd7在肺脏形成过程中也发挥类似作用,提示其可能是多种分支器官发育的通用调控因子。
大阪大学的阪井丘芳教授指出:“Btbd7基因对唾液腺和某些脏器的形成至关重要。调控该基因的相关技术有望应用于再生医疗,例如通过诱导干细胞分化形成功能性唾液腺,从而治疗因放疗或自身免疫疾病导致的口腔干燥症。” 口腔干燥症严重影响患者的生活质量,目前缺乏有效疗法,这一发现为开发新型细胞治疗或基因治疗策略奠定了基础。
该研究不仅揭示了器官发育的分子机制,也展示了从基础研究到临床转化的潜力。未来,团队计划进一步探索Btbd7在人类唾液腺发育中的作用,并评估其在再生医学中的应用安全性。