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中國科學(xué)家利用新技術(shù)發(fā)現(xiàn)新生肝細胞來源

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中國科學(xué)家利用新技術(shù)發(fā)現(xiàn)新生肝細胞來源


肝臟是人體內(nèi)重要的代謝器官 ， 主要功能細胞是肝細胞 。 肝臟一旦受損 ， 需要“新生”肝細胞才能完成功能修復(fù) 。 因此 ， 肝臟疾病治療中尋找新生肝細胞的來源是科學(xué)家致力解決的問題 。 近日 ， 中國科學(xué)院分子細胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細胞生物學(xué)研究所）周斌研究組開發(fā)了一種可以長時間不間斷捕捉細胞增殖的新技術(shù)——ProTracer ， 利用該技術(shù)他們發(fā)現(xiàn)了成體肝臟中新生肝細胞的來源 。 2月26日凌晨 ， 相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)》 。
肝臟的基本單位是肝小葉 ， 肝小葉中的肝細胞通過自我增殖產(chǎn)生新的肝細胞 。 每個肝小葉可以分為多個區(qū)域 ， 這些區(qū)域中的肝細胞“不盡相同” ， 究竟哪一區(qū)域的肝細胞具有較強的增殖能力 ， 科學(xué)家還未找到準(zhǔn)確答案 。
以往有關(guān)肝細胞來源的研究均是依賴單個分子標(biāo)記來追蹤肝臟中某一肝細胞亞群 ， 再觀察這個亞群的擴增情況 。 這種方法效率較低 ， 且缺少對整個肝臟所有肝細胞增殖能力的分析 ， 猶如盲人摸象 ， 觀察的是事物的局部而非整體 。 若要準(zhǔn)確尋找到新生肝細胞的來源 ， 需要在肝臟整體水平上檢測所有肝細胞的增殖情況 。
傳統(tǒng)檢測細胞增殖的方法就像照相機 ， 只能拍攝一個瞬間 ， 即檢測某個時間點的細胞增殖 ， 并且無法對各類細胞的增殖做精準(zhǔn)區(qū)分 。 肝細胞增殖速率較為緩慢 ， 而肝臟中其他類型的細胞比如巨噬細胞和內(nèi)皮細胞發(fā)生增殖的速率又相對較快 。 利用傳統(tǒng)方法檢測細胞增殖 ， 在某一時間點內(nèi)能夠獲取的肝細胞增殖信號非常微少甚至沒有 ， 即便有也很容易被其他細胞的增殖信息淹沒 。
周斌研究組開發(fā)了一種能夠捕捉細胞增殖的錄像機——ProTracer ， 既可以在長時間內(nèi)不間斷地追蹤細胞增殖 ， 又可以精準(zhǔn)定位 ， 追蹤某一特定細胞類群（如肝細胞）的細胞增殖 ， 讓黑夜中只有被鎖定目標(biāo)的“星群”發(fā)光 ， 而不是在滿天繁星中找尋其中的一兩顆 。 在小鼠實驗中 ， 他們利用這項技術(shù) ， 給增殖的肝細胞打上“唯一標(biāo)記” ， 經(jīng)過長達數(shù)周至數(shù)月的“密切”追蹤 ， 最終發(fā)現(xiàn)成體肝臟中新生肝細胞主要來源于肝小葉中間區(qū)域的肝細胞 。
“這項研究通過全新的視角和技術(shù)手段 ， 直觀展現(xiàn)了所有肝細胞類群的增殖情況 ， 揭示了成體肝臟在生理穩(wěn)態(tài)和損傷再生過程中肝細胞的來源 ， 為肝臟損傷修復(fù)再生研究開辟了新思路 ， 為肝臟疾病的治療提供了新的理論基礎(chǔ) 。 ”周斌告訴《中國科學(xué)報》 ， 新開發(fā)的ProTracer技術(shù)具有長時間不間斷檢測細胞增殖的能力 ， 可以特異性地標(biāo)記某種特定細胞譜系的細胞增殖 ， 并且實現(xiàn)了不犧牲樣品直接活體檢測細胞增殖 ， 從多個維度提高了細胞增殖檢測的能力和范圍 ， 可以廣泛應(yīng)用于不同組織器官細胞增殖的檢測 ， 為發(fā)育生物學(xué)、腫瘤學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和再生醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域的研究提供強大技術(shù)支撐 。
據(jù)悉 ， 該工作得到了國內(nèi)外權(quán)威專家的高度評價 。 瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院教授Emma R. Anderssion針對該項工作在《科學(xué)》發(fā)表了題為“In the zone for liver proliferation（肝增殖的最佳區(qū)域）”的亮點專評文章 ， 評價該工作“開發(fā)了非常有趣新穎的追蹤細胞增殖的新技術(shù)——ProTracer ， 揭示了肝臟在生理穩(wěn)態(tài)和不同損傷狀態(tài)下肝細胞的來源” ， 并贊許了ProTracer技術(shù)的應(yīng)用前景 ， 認為“ProTracer提供了連續(xù)不斷地追蹤成年期較長時間（數(shù)月）內(nèi)成年細胞增殖的可能性 ， 從而能夠鑒定出各種器官中增殖速率較慢的細胞和稀有干細胞 ， 有可能揭示出以前未知的干細胞群” 。

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