《自然》杂志揭秘:养肝护肝新突破!
《自然》杂志揭秘:养肝护肝新突破!
近日,《自然》杂志发表了一项由苏格兰爱丁堡大学研究人员进行的重要研究,揭示了一种新型肝细胞在肝脏修复中的关键作用。这一发现不仅深化了我们对肝脏再生机制的理解,更为开发新的肝病治疗方法带来了新的希望。
肝脏疾病:全球面临的重大健康挑战
肝脏是人体重要的解毒器官,其健康状况直接影响着整体的身体健康。据统计,我国每年约有30万~40万人死于肝病。在全球范围内,肝病的流行率也居高不下,2020年全球新增恶性肿瘤病例1930万,死亡病例1000万。其中,肝衰竭是肝病患者死亡的重要原因之一。
虽然肝脏具有一定的再生能力,但在急性肝衰竭(ALF)的情况下,这种再生能力往往不足以应对严重的损伤。目前,紧急肝移植是治疗急性肝衰竭的唯一选择,但由于供体短缺,每年只有不到1%的患者能够接受肝移植手术。因此,开发能够增强肝脏固有再生能力的治疗方法,成为当前研究的重要方向。
研究突破:发现ANXA2阳性迁移性肝细胞亚群
为了深入理解人类肝脏再生的机制,爱丁堡大学的研究团队采用了多种前沿技术,包括单核RNA测序(snRNA-seq)、空间转录组学(ST)和多重单分子荧光原位杂交(MsmFISH)。通过这些技术,研究人员成功建立了人类肝脏再生的单细胞泛谱系图谱。
研究团队筛选了来自急性肝衰竭和慢性肝病患者的肝移植样本,发现对乙酰氨基酚诱导的急性肝衰竭(APAP-ALF)情况下,肝细胞显著增殖。进一步分析显示,坏死周围区(PNR)的肝细胞增殖显著高于残余活区(RVR)。
在研究过程中,研究人员发现了一个独特的肝细胞亚群,即ANXA2阳性迁移性肝细胞亚群。这种细胞亚群在对乙酰氨基酚诱导的急性肝衰竭肝脏中数量显著增加,并表现出迁移形态,具有膜皱褶和延伸的片状足。
机制揭秘:伤口愈合与细胞增殖的协同作用
为了进一步探究ANXA2阳性肝细胞亚群的具体功能,研究人员利用4D活体显微镜观察了对乙酰氨基酚诱导肝损伤后肝细胞的迁移情况。结果显示,在肝损伤后36~42小时,ANXA2阳性肝细胞开始出现,并伴随着肝细胞片的集体迁移。靠近伤口的肝细胞前缘形成了膜褶皱和片状足,成像期间坏死面积减少了19.4%。
研究还发现,伤口闭合和肝细胞增殖之间存在明显的时间差。肝细胞坏死在对乙酰氨基酚处理36小时达到峰值,48小时下降超过50%,而肝细胞增殖则在72小时才达到峰值。这表明肝脏的伤口愈合先于细胞增殖发生。
为了验证ANXA2基因在这一过程中的作用,研究人员在小鼠模型中特异性敲低了肝细胞中的Anxa2基因。结果发现,坏死周围区的肝细胞无法发生迁移,肝脏伤口无法闭合。这说明ANXA2基因在调节肝细胞迁移和伤口愈合中发挥着关键作用。
临床意义:为肝病治疗带来新希望
这一发现不仅揭示了肝脏再生过程中的一个重要机制,更为开发新的肝病治疗方法提供了新的靶点。肝脏伤口的快速愈合对于恢复肠-肝屏障、防止细菌传播导致的脓毒症和多器官衰竭至关重要。通过促进ANXA2阳性肝细胞亚群的功能,有望加速肝脏修复过程,减少感染风险。
爱丁堡大学炎症研究中心的Neil Henderson教授表示:“前沿技术使我们能够首次对人类肝脏再生进行高清晰度研究,促进了对肝脏修复至关重要的细胞类型的鉴定。我们希望,我们的发现将加速发现肝病患者急需的新疗法。”
这一突破性研究不仅深化了我们对肝脏再生机制的理解,更为未来开发更有效的肝病治疗方法奠定了重要基础。随着进一步的研究,我们有望看到基于这一发现的新型疗法在临床中的应用,为肝病患者带来新的希望。