科学家识别负责肝组织维持和再生的细胞
虽然自古以来人们就知道肝脏惊人的再生能力,但负责维持和补充肝脏的细胞仍然是一个谜。现在,德克萨斯大学西南分校儿童医学中心研究所(CRI)的研究已经确定了负责肝脏维护和再生的细胞,同时也确定了它们在肝脏中的位置。
这些调查结果今天报道科学,可以帮助科学家回答有关的重要问题肝维护,肝损害(如来自脂肪肝或酒精性肝病)和肝癌。
肝脏表现了重要的功能,包括化学解毒,血液生产,胆汁排泄和能量代谢的调节。在结构上,肝脏由称为小叶的组织单位组成,当横截面时,类似于蜂窝状。单个叶片以肝细胞,原发性肝细胞类型的同心区域组织,进行多样化功能。在过去的10年里,有关于对叶片上的所有肝细胞是否有助于生产新的争论细胞或者,如果肝细胞或干细胞的某个子集是负责任的。
通过缺乏标记来阻碍鉴定最负责肝再生的细胞的努力,以区分和比较肝脏不同地区的不同类型肝细胞的功能。朱实验室的科学家通过比较肝脏肝细胞的基因来解决这个问题。使用这种方法,它们鉴定了仅被肝细胞的特定子集接通的基因,然后使用这些基因作为标记,以区分不同的身份和功能肝细胞子集。它们创造了11个新的小鼠菌株,每个菌株用于肝细胞特定子集的标记。除了三个以前建立的小鼠菌株外,研究人员观察到标记的细胞如何随时间乘以或消失,并且损伤后肝脏再生负责。这些实验允许研究人员直接比较肝细胞的不同子集比肝脏维护和再生。
朱实验室的成员发现,2区的细胞产生了新的肝细胞,填充了所有三个地区的肝小叶区域,而区域1和3的细胞消失。这些意想不到的观察结果表明,没有罕见的人口干细胞负责肝脏维护,而是,在肝脏的特定区域内是一套常见的成熟肝细胞,该肝脏在肝脏的特定区域内定期分裂,以在整个肝脏中制作新的肝细胞。朱实验室还将小鼠暴露于模仿常见形式的肝损伤的化学物质,表明2区中的细胞最能够逃避死亡,再生肝细胞和维持肝功能。
在人类中,1区和3区细胞最常受到酒精、对乙酰氨基酚和病毒性肝炎的伤害。因此,第二区细胞免受影响肝小叶两端的毒性损伤,处于肝脏再生的主要位置,这就说得过去了。然而,还需要更多的研究来了解人类肝脏中的不同细胞类型,”CRI副教授、该研究的主要作者朱昊博士说。
为了了解有关肝细胞在2区的机制中的更多信息,Zhu实验室的成员进行了遗传筛查,寻找对生长和再生重要的基因。他们发现了一种称为IGFBP2-MTOR-CCND1轴的途径,其在区域2中有效,但在区域1和3中较少。当它们从小鼠中删除该途径的组分时,区域2中的细胞不再产生新的肝细胞,建立这是负责区域2细胞再生能力的机制。
“鉴定肝细胞作为再生人口的鉴定有关肝生物学的一些基本问题,对肝病具有重要影响。此外,我们创建的研究不同类型的肝细胞的工具可用于检查不同的细胞如何回应肝损害或导致的遗传变化肝癌朱说。“
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