睑板腺分泌富含脂质的睑脂，可防止泪液蒸发。与年龄相关的睑板腺萎缩可能是部分由于干细胞耗竭引起的，这与蒸发性干眼病有关，而目前尚缺乏有效的治疗方法。睑板腺干细胞的身份及其微环境以及控制其活性的信号尚未明确。本研究通过单核RNA测序（snRNA-seq）、体内谱系追踪、体外活成像和遗传学研究，确定了维持睑板腺不同区域的干细胞标志物，并揭示了Hedgehog（Hh）信号通路是干细胞增殖的关键调节因子。
研究发现，老年睑板腺表现出Hh和EGF信号减少、神经支配不足以及基质成纤维细胞中胶原I丢失，表明睑板腺上皮细胞及其周围微环境的变化共同导致了与年龄相关的退化。这些发现提出了治疗与年龄相关的睑板腺损失的新方法。
具体来说，研究人员从年轻和老年的老鼠中解剖了睑板，进行了单核RNA测序（snRNA-seq），以揭示成年小鼠睑板腺的细胞异质性及衰老过程中睑板腺上皮细胞和周围组织生态位的变化。为了克服富含脂质的分化的睑板腺细胞脆弱的问题，选择了snRNA-seq而不是scRNA-seq，因为脂质丰富的细胞核可以容易地沉淀，从而捕捉到包括分化后的睑板细胞在内的全部范围的睑板细胞。
通过UMAP分析，研究人员识别出了34个睑板细胞亚群，并确认了四个数据集和两个条件之间的聚类分布相似性。细胞亚群基于已知的标记基因进行注释。空间转录组分析进一步验证了这些注释，结果显示snRNA-seq数据的注释与睑板内解剖位置一致。研究还比较了这些数据与已发表的毛囊相关皮脂腺的单细胞分析结果，发现了许多共性，但也有关键差异，如神经导向基因在睑板腺中的表达较高。
此外，研究人员还使用了Velocity和伪时间分析来研究snRNA-seq数据中睑板腺细胞群体的分化轨迹。这些分析预测，导管基底细胞产生导管超基底细胞，而腺泡基底细胞产生形成分化腺泡细胞的后代，后者进一步分化为成熟的腺泡细胞。有趣的是，研究还预测导管细胞可以贡献于导管和腺泡基底细胞群体，表明导管中含有混合的干细胞或双潜能干细胞。
研究人员通过谱系追踪实验，验证了Lrig1、Lgr6、Axin2、Gli2和Slc1a3标记的细胞具有自我更新能力，并能产生分化后代以维持睑板腺导管和腺泡的稳态。特别是，Gli2标记的导管细胞在90天后不仅补充了导管，还出现在中央导管中，表明Gli2标记的导管细胞可以贡献于中央导管。
Hh信号通路在维持睑板腺稳态中起关键作用。研究人员发现，诱导性删除成年睑板腺上皮细胞中的Hh共受体Smo会导致腺泡细胞和导管基底细胞增殖显著减少。相反，激活形式的GLI2（GLI2ΔN）的过表达导致了基底细胞的过度增殖，进一步证实了Hh信号通路在睑板腺稳态中的重要性。
此外，研究还发现，老年睑板腺表现出Hh和EGF信号通路的下调，神经支配减少，基质成纤维细胞中胶原I丢失，表明睑板腺上皮细胞及其周围微环境的变化共同导致了与年龄相关的退化。这些发现提出了治疗与年龄相关的睑板腺损失的新方法。
总之，本研究表明，Hh信号通路在维持睑板腺干细胞增殖中起关键作用，其活性在衰老过程中下降，可能导致睑板腺功能障碍。此外，研究还揭示了与年龄相关的睑板腺微环境变化，包括神经支配减少和基质改变，这些变化可能共同导致睑板腺的退化。
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