甲状腺原发纤毛功能与疾病机制及人牙龈上皮细胞原代培养新策略

《Histochemistry and Cell Biology》：November in focus in HCB

本期推荐：为改进口腔黏膜模型构建，研究人员开发了基于胶原酶I/分散酶II的机械-酶学法分离原代人牙龈角质形成细胞（HGKs）的新技术。该方案通过CK18/AE1-AE3/MUC1免疫表型验证，证实可获得表型稳定的上皮屏障模型，为宿主-微生物互作研究提供了更接近生理状态的实验平台。

　　

在细胞生物学研究领域，两种看似无关的结构——甲状腺中的原发纤毛与口腔黏膜中的上皮屏障，却共同揭示了器官功能维持与疾病发生的关键机制。甲状腺作为人体重要的内分泌器官，其滤泡细胞表面的原发纤毛长期被视为进化残留物，直到近年研究发现这种微米级结构竟是调控激素分泌的关键传感器。与此同时，口腔黏膜作为人体第一道防线，其体外模型的构建一直受限于永生化细胞系的分化异常问题，难以真实模拟生理环境。这些瓶颈问题促使科学家们从基础生物学角度寻求突破。

针对上述问题，本期《Histochemistry and Cell Biology》聚焦两项创新研究。Martin-Lacave团队系统回顾了甲状腺原发纤毛从发现到功能解析的百年研究历程，而Bautista-Amorocho与Silva-Sayago则开发了新型原代人牙龈上皮细胞分离技术。这些研究不仅深化了对细胞特殊结构的认知，更为疾病机制研究和药物筛选提供了重要工具。

关键技术方法包括：对于甲状腺原发纤毛研究主要采用电子显微镜结构解析与免疫标记技术；对于口腔黏膜模型研究，通过胶原酶I/分散酶II联合消化法处理人牙龈活检组织（样本来源为临床捐赠），采用威廉姆E培养基培养原代细胞，并运用免疫荧光染色（检测CK18、AE1/AE3、MUC1、vimentin等标志物）进行表型验证。

原发纤毛在甲状腺 gland 中的功能多样性

通过梳理百年文献发现，原发纤毛在甲状腺滤泡细胞中扮演多功能传感器角色。研究显示该结构通过Hedgehog等信号通路参与碘摄取调节，其纤毛膜富含多巴胺受体等信号分子，能感知局部微环境变化。特别值得注意的是，在甲状腺激素合成过程中，原发纤毛通过调控囊泡运输机制影响甲状腺球蛋白（thyroglobulin）的内吞过程。

甲状腺疾病中的纤毛异常机制

分析表明原发纤毛缺失与甲状腺癌进展呈正相关。在乳头状癌与未分化癌中，纤毛出现率分别下降至47%与9%，且纤毛缺失程度与肿瘤侵袭性相关。研究提出“甲状腺纤毛病”（thyrociliopathy）概念，认为原发纤毛功能障碍可能通过破坏细胞周期检查点促进肿瘤发生。在自身免疫性疾病中，Hashimoto甲状腺炎（Hashimoto's thyroiditis）患者甲状腺组织存在纤毛结构畸变，提示纤毛异常可能参与自身抗原暴露过程。

原代人牙龈角质形成细胞的分离验证

新建立的机械-酶学法可在5天内获得高纯度原代细胞。增殖动力学显示细胞群体倍增时间约为24小时，生长曲线符合典型上皮细胞特征。免疫表型分析证实细胞持续表达角蛋白18（CK18）、广谱角蛋白（AE1/AE3）与黏蛋白1（MUC1），而波形蛋白（vimentin）与MUC5AC呈阴性，排除间质细胞与杯状细胞污染。该模型成功模拟了口腔上皮的屏障特性，为微生物互作研究提供标准化平台。

口腔黏膜模型的应用局限与改进方向

研究者指出当前模型仍存在培养周期短（仅5天）、供体样本量有限等挑战。与永生化细胞系相比，原代细胞虽能更好保持分化状态，但个体差异可能影响实验重复性。未来需通过优化培养基组分延长细胞寿命，并扩大供体来源以增强模型代表性。

综合来看，这两项研究分别从细胞器功能解析与实验模型构建角度推动了组织生物学发展。甲状腺原发纤毛研究不仅解释了这种古老结构的生理意义，更提出了通过调控纤毛发生过程干预肿瘤进展的新思路。而原代口腔上皮细胞分离技术的完善，使研究人员能在更接近体内的条件下研究屏障功能与宿主-微生物互作。这些进展彰显了基础细胞生物学研究向临床实践转化的重要价值，为未来个体化医疗方案开发奠定了方法学基础。随着单细胞测序等新技术的应用，科学家有望进一步揭示这些细胞结构在疾病中的动态变化规律，最终实现从分子机制到治疗策略的完整认知闭环。