我们用嘴唇说话、吃东西、喝水和呼吸；嘴唇还能反映我们的情绪、健康状况和审美情趣。 这些功能都依赖于复杂的结构，因此嘴唇问题很难得到有效治疗。 基础研究对于改善这些治疗方法至关重要，然而直到现在，使用唇细胞（其功能与其他皮肤细胞不同）的模型还没有问世。
科学家们成功地使人类嘴唇细胞永生化，从而能够创建模仿天然嘴唇组织的实验室模型，这将改善嘴唇损伤和疾病的治疗。 这些新细胞系来自捐赠的组织，它们稳定、不癌变，对实验条件反应灵敏，是各种医学应用的理想工具。 (艺术概念图）
在《细胞与发育生物学前沿》（Frontiers in Cell and Developmental Biology）上发表的一项新研究中，科学家们报告说，他们成功地使捐赠的唇细胞永生化，从而可以在实验室中开发出与临床相关的唇模型。 这一概念验证一旦推广，将造福成千上万的患者。
伯尔尼大学的马丁-德根（Martin Degen）博士说："嘴唇是我们面部非常突出的特征。该组织的任何缺陷都会严重影响美观。 但到目前为止，还缺乏用于开发治疗方法的人类唇细胞模型。 通过与伯尔尼大学医院小儿外科诊所的紧密合作，我们得以改变这一现状，使用了原本会被丢弃的唇组织。"
直接从个体捐献的原代细胞是此类研究的理想选择，因为它们被认为保留了与原始组织相似的特征。 但是，这些细胞不能无限复制，而且通常很难获得，价格昂贵。
德根解释说："人类嘴唇组织不是经常可以获得的。没有这些细胞，就不可能在体外模拟嘴唇的特征"。
第二好的选择是可以在实验室中培育的永生化嘴唇细胞。 为了实现这一目标，科学家改变了某些基因的表达，使细胞在正常情况下达到生命周期终点并停止繁殖时，仍能继续繁殖。
科学家们从两名患者捐赠的组织中选取了皮肤细胞：一名患者正在接受唇裂治疗，另一名患者正在接受唇裂治疗。 科学家们利用逆转录病毒载体使一种阻止细胞生命周期的基因失活，并改变了每条染色体末端端粒的长度，从而延长了细胞的寿命。
然后，研究人员对这些新细胞系进行了严格测试，以确保细胞系的遗传密码在复制过程中保持稳定，并保留与原始细胞相同的特征。 为了确保永生化细胞没有发展出类似癌症的特征，科学家们查找了任何染色体异常，并尝试在软琼脂上培育新细胞系和癌细胞系--只有癌细胞才能在这种培养基上生长。 细胞系没有显示染色体异常，也不能在琼脂上生长。 科学家们还通过测试这些细胞系的蛋白质和 mRNA 产量，证实它们的行为与未修饰的原代细胞系无异。
最后，科学家们进行了测试，以了解这些细胞作为未来嘴唇愈合或感染的实验模型会有怎样的表现。 首先，为了验证细胞是否能准确替代伤口愈合，他们对细胞进行了划痕取样。 未处理的细胞在八小时后闭合伤口，而用生长因子处理过的细胞闭合伤口的速度更快；这些结果与身体其他部位皮肤细胞的结果一致。
接下来，科学家们用这些细胞制作了三维模型，并用白色念珠菌感染了它们，这种酵母菌可导致免疫力低下或唇裂的人严重感染。 细胞的表现符合预期，病原体迅速侵入模型，就像感染真实的嘴唇组织一样。
德根说："我们实验室的重点是更好地了解唇腭裂所涉及的遗传和细胞途径。然而，我们深信，从健康的永生唇细胞中建立的三维模型有可能在许多其他医学领域大有用武之地。一个挑战是，嘴唇角质细胞可能是唇部皮肤、粘膜或混合性的。根据研究问题的不同，可能需要特定的细胞特征。 但是，我们拥有表征或纯化这些单个群体体外的工具。"
编译自/ScitechDaily