唾液腺组织类器官生物库的建立：揭示唾液腺干/祖细胞特征及新型分化标志物PSMA/FOLH1的调控机制

为解决唾液腺功能障碍缺乏有效治疗手段的问题，Mayo Clinic团队建立了首个临床注释的唾液腺再生生物库，通过单细胞蛋白质组学和功能实验鉴定出CD24/EpCAM/CD49f+ PSMA-表型的唾液腺干/祖细胞（SGSPCs），发现PSMA/FOLH1表达与分化相关，并揭示PRDX抗氧化通路在维持细胞稳态中的作用，为再生疗法提供新靶点。

　　

研究背景与意义
唾液腺（SG）是维持口腔健康和消化功能的关键器官，但衰老、药物、自身免疫疾病（如干燥综合征）及癌症放疗（如头颈部肿瘤PSMA靶向核素疗法）常导致唾液分泌功能障碍，引发龋齿、吞咽困难等严重后果。尽管动物模型研究已开展数十年，但人类唾液腺干/祖细胞（SGSPCs）的分子特征和再生潜力仍不明确，且缺乏标准化临床样本库。Mayo Clinic团队为此建立了首个多样性唾液腺组织类器官生物库，结合前沿单细胞技术揭示SGSPCs的生物学特性。

关键技术方法
研究通过手术切除和尸检获取304例临床样本（含45.7%女性），建立冷冻保存的唾液腺组织类器官库。采用流式分选（FACS）富集CD24/EpCAM/CD49f⁺ PSMA^-细胞群，结合2D克隆形成（CFC）和3D类器官培养（OIC）评估干性；利用TIMS-PASEF质谱技术对271个SGSPCs进行单细胞蛋白质组分析；通过甲基化特异性PCR验证PSMA启动子表观调控。

研究结果

1. 唾液腺组织类器官生物库的建立
生物库涵盖208名捐赠者的PG（腮腺）和SMG（颌下腺）样本，包含吸烟史、糖尿病、COVID-19等临床数据（表1）。组织经胶原酶/透明质酸酶消化后形成2-4 mm类器官，冷冻保存后仍保持干性（3D OIC频率约1/1700细胞），并能分化为腺泡（AQP5⁺）和导管（KRT5⁺）细胞（图1）。

2. 免疫表型与功能异质性
FACS显示SGSPCs富集于CD24/EpCAM/CD49f⁺ PSMA^-群体（图2），体外培养后PSMA表达升高（图4），提示其向腺泡细胞分化。2D培养产生三种克隆类型（梭形、上皮样、桥状），而3D类器官中PSMA^-细胞可生成PSMA⁺后代（图3），证实分化层级关系。

3. PSMA作为分化标志物的表观调控
PSMA（FOLH1编码）在腺泡细胞顶端膜特异性表达（图2D），其启动子CpG岛在SMG组织中呈70%高甲基化（图4I），表明DNA甲基化可能调控其沉默。

4. 单细胞蛋白质组揭示起源与氧化应激机制
质谱鉴定出2461种蛋白，其中KRT5/KRT14/KRT7在导管基底细胞富集（图6），与小鼠scRNA-seq数据一致。PRDX1/3/4等抗氧化酶在PG中高表达（图8A），H₂O₂处理可激活SGSPCs代谢（图8B），提示氧化应激调控干性维持。

结论与意义
该研究首次系统解析了人类SGSPCs的分子特征，提出CD24/EpCAM/CD49f⁺ PSMA^-作为干性标志物、PSMA作为分化标记的分级模型，并揭示PRDX通路通过H₂O₂信号参与稳态调控。生物库和单细胞图谱为放疗后口干症、干燥综合征等疾病的细胞治疗提供资源，PSMA靶向疗法的唾液毒性机制研究亦具临床价值。论文发表于《npj Regenerative Medicine》，推动个性化再生医学发展。