經(jīng)過長達十年不懈努力，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，自主開發(fā)了一種可以長時間不間斷捕捉細胞增殖的新技術(shù)——ProTracer，并利用該技術(shù)發(fā)現(xiàn)了成體肝臟中新生肝細胞的來源。國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》26日發(fā)表了相關(guān)研究成果。

　　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)。在肝臟疾病治療中，尋找新生肝細胞的來源是科學(xué)家們致力解決的問題。

　　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。

　　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，很難捕捉追蹤某一時間點的肝細胞增殖信號。

　　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。這就好比在黑夜中，讓只有被鎖定目標的“星群”發(fā)光，而不是在滿天繁星中找尋其中的一兩顆。

　　利用這項自主原創(chuàng)的新技術(shù)，研究組在小鼠實驗中，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。

　　業(yè)內(nèi)專家認為，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)。

　　科學(xué)家自主開發(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，可望為發(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。

　　原載于新華社 2021年2月26日

　　作者：張建松