“新生”肝細胞是人體治療和修復受損肝臟的可再生武器。它分布于肝臟基本單位肝小葉中的不同區(qū)域中,且增殖緩慢。受制于細胞增殖示蹤技術(shù),科學家們只能檢測到某個時間點的肝細胞增殖,且容易受到其他增殖細胞信號影響,無法從肝臟整體持續(xù)跟蹤增殖細胞。肝細胞來源問題也一直存在爭議。
中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心(生物化學與細胞生物學研究所)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,為肝臟損傷修復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)。相關(guān)研究成果于北京時間2月26日發(fā)表于國際學術(shù)期刊《科學》。
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。
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,可以廣泛應用于不同組織器官細胞增殖的檢測,為發(fā)育生物學、腫瘤學、神經(jīng)科學和再生醫(yī)學等眾多領(lǐng)域的研究提供強大技術(shù)支撐。
原載于科技日報 2021年2月26日
作者: 王春 侯樹文