肝臟是人體內(nèi)重要的代謝器官，它的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)家們致力解決的問題。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。相關(guān)研究成果于北京時間2月26日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《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)家們還未找到準確答案。

　　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。

　　從“照相機”到“攝像機” 動態(tài)追蹤新生肝細胞來源

　　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。

　　科研團隊開發(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。

　　該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)。

　　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(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。

　　原載于央視新聞客戶端 2021年2月26日

　　作者：帥俊全