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(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。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”，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。

　　據(jù)介紹，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。而傳統(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。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。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。

　　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EmmaR. Anderssion教授針對該項工作在《科學(xué)》發(fā)表題為“Inthezoneforliverproliferation(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”，并贊許了該技術(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?！?/p>

　　來自國家肝癌科學(xué)中心的王紅陽院士評價該工作“另辟蹊徑，利用新技術(shù)直觀地、無偏見地尋找到新生肝細胞的來源，為肝再生的機制探索和肝臟疾病的臨床研究提供了新思路、新技術(shù)，為轉(zhuǎn)化應(yīng)用研究奠定了扎實基礎(chǔ)”。她認為“ProTracer技術(shù)具有廣泛的實用性，可以拓展到人體多種組織器官中有關(guān)細胞增殖、起源等的研究?！?/p>

　　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)周斌研究組副研究員何靈娟博士(現(xiàn)就職于西湖大學(xué))、博士后蒲文娟、博士研究生劉秀秀為該論文的共同第一作者，周斌研究員為該論文通訊作者。該工作獲得了瑞士諾華醫(yī)學(xué)生物研究所JanS. Tchorz教授、南京醫(yī)科大學(xué)季勇教授、瑞典阿斯利康Qing-DongWang博士和上海南方模式生物公司孫瑞林博士及其團隊的大力支持。該工作也得到分子細胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心動物平臺和和細胞分析技術(shù)平臺的大力支持，并得到來自中科院、基金委、科技部以及上海市科委等部門的經(jīng)費支持。

　　原載于光明日報客戶端 2021年3月1日

　　作者：顏維琦