Nature:斯坦福大学研究员发现表达端粒酶的干细胞可再生肝脏-科技前沿-泓信生物——汇聚有生命力的未来
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Nature:斯坦福大学研究员发现表达端粒酶的干细胞可再生肝脏

时间:2018-05-02

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肝细胞被称作肝实质细胞(hepatocyte),起着过滤和去除血液毒素的作用。相比于机体其他器官,肝脏的质量即使降低到初始时的1/4,它仍然可以再生出一个完整的肝脏。然而,慢性酒精中毒或肝炎感染会导致肝脏在损伤和自我更新之间循环,最终产生不可逆的破坏器官功能的瘢痕。数据显示,每年全世界大约有90万人死于肝硬化,同时肝癌在美国癌症死亡原因中排名第五。然而,近年来生物医学界对肝脏如何再生以及哪些细胞可能导致肝癌依然知之甚少。

肝细胞被称作肝实质细胞(hepatocyte),起着过滤和去除血液毒素的作用。相比于机体其他器官,肝脏的质量即使降低到初始时的1/4,它仍然可以再生出一个完整的肝脏。然而,慢性酒精中毒或肝炎感染会导致肝脏在损伤和自我更新之间循环,最终产生不可逆的破坏器官功能的瘢痕。数据显示,每年全世界大约有90万人死于肝硬化,同时肝癌在美国癌症死亡原因中排名第五。然而,近年来生物医学界对肝脏如何再生以及哪些细胞可能导致肝癌依然知之甚少。

       近日,来自美国斯坦福大学医学院的研究人员发现在正常细胞更新或组织损伤期间,表达高水平端粒酶的肝干细胞在小鼠中起着再生肝脏器官的作用。这些肝干细胞分布在整个肝叶中,因此不论损伤的位置在哪里,它们都能够快速地自我修复。Steven Artandi博士和Shengda Lin博士等发现,小鼠中大约3%-5%的肝细胞表达异常高水平的端粒酶。这些细胞表达较低水平的参与正常细胞代谢的基因,并均匀地分布于肝小叶。

       在正常细胞更新期间或肝脏受损后,这些细胞在适当的位置发生增殖,形成新的肝细胞团块。当Lin对表达端粒酶的小鼠肝细胞进行基因改造,使得它们会对特定化学信号作出反应而死亡。再给小鼠提供造成肝脏损伤的化学物,结果发现相比于表达端粒酶的细胞发挥功能的小鼠,表达端粒酶的细胞已被杀死的小鼠会产生更严重的肝脏瘢痕。Artandi说道,这些肝干细胞能够经激活后发生分裂,并且在整个肝脏形成细胞克隆,随着成熟肝细胞死亡,这些细胞克隆则替换产生新的肝脏组织。有趣的是,它们在原地工作,不会被招募到肝脏的其他地方,其原因可能是保证肝脏无论在何处遭受损伤,干细胞都能快速地将其修复。此外,肝干细胞较少地表达参与代谢的基因可能是保护它们并限制能够导致DNA损伤的代谢副产物的产生。

       研究人员表示,理解肝脏组织的自我再生机制对于理解器官功能及疾病引起的功能丧失意义重大。这项新的研究提示开发能够保护表达端粒酶的细胞的药物,或者利用细胞疗法让肝脏自我更新,或是治疗肝硬化、肝癌等肝脏疾病的新途径。

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