Nature：終于找到你！肝臟干細(xì)胞來源揭秘
Nature雜志在線的一篇研究中，Howard Hughes醫(yī)學(xué)研究所(HHMI)的科學(xué)家確定了能夠分化為功能性肝細(xì)胞的干細(xì)胞。這項研究解開了關(guān)于肝臟不斷新生的細(xì)胞到底從何而來的老謎團(tuán)。研究的通訊作者，斯坦福大學(xué)HHMI研究員Roel Nusse博士說:“我們解決了一個很老的問題.我們發(fā)現(xiàn)，就如同其他需要補(bǔ)充丟失細(xì)胞的組織，肝臟干細(xì)胞也會增殖和產(chǎn)生成熟細(xì)胞，甚至在沒有肝損傷或疾病的情況下。”
實(shí)驗(yàn)小鼠肝臟標(biāo)本：干細(xì)胞就在中央靜脈(紅色)周圍，綠色是干細(xì)胞分化的細(xì)胞
肝臟主要由高度分化的肝細(xì)胞組成并完成許多任務(wù)，包括儲存維生素和礦物質(zhì)、去除毒素、調(diào)節(jié)血液中脂肪和糖。這些細(xì)胞的死亡后，由健康的新肝細(xì)胞取代。但這些新細(xì)胞的來源從來沒有被確定。
干細(xì)胞，能在補(bǔ)充保持自己數(shù)量的同時發(fā)展成高度分化的細(xì)胞，為皮膚，血液等組織在隨著時間丟失細(xì)胞的時候提供新的細(xì)胞。但是，在肝臟中還沒有發(fā)現(xiàn)過干細(xì)胞的存在。一些科學(xué)家推測，成熟的肝細(xì)胞可能通過分裂保持其數(shù)量。但Nusse博士說，肝臟成熟的細(xì)胞已經(jīng)高度分化，它們可能已經(jīng)失去了分裂能力?！胺只^的肝細(xì)胞染色體已經(jīng)放大，”他解釋說，“這表明這些細(xì)胞的每一條染色體有超過兩個副本。這保證細(xì)胞能產(chǎn)生更多的蛋白質(zhì)，不過確實(shí)會損害了它們的分裂能力。”
Nusse實(shí)驗(yàn)室專注于一個稱為Wnts的蛋白質(zhì)家庭，他們是干細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)子。通過尋找和跟蹤各種組織的干細(xì)胞，他們已經(jīng)開發(fā)出細(xì)胞響應(yīng)Wnt信號后會發(fā)出熒光信號的小鼠。幾年前，他們決定用這種工程改造的小鼠來搜索肝臟中的干細(xì)胞。研究人員通過搜索肝臟中的熒光標(biāo)記，他們終發(fā)現(xiàn)位于肝臟的中央靜脈周圍的干細(xì)胞。在鎖定這些細(xì)胞后，研究人員繼續(xù)跟蹤了熒光標(biāo)記的細(xì)胞的行為。這些細(xì)胞隨著時間的推移迅速分裂，不斷穩(wěn)定地補(bǔ)充自己的數(shù)量。這個推測正確的可能性在于，不像成熟肝細(xì)胞，標(biāo)記的細(xì)胞每個染色體只有兩個拷貝。在隨后一年中，科研人員發(fā)現(xiàn)這些標(biāo)記的細(xì)胞發(fā)生改變，出現(xiàn)分化的細(xì)胞功能和成熟肝細(xì)胞擴(kuò)增的基因組。這使得它們徹底符合了干細(xì)胞的定義。
正如所料，肝干細(xì)胞需要Wnt信號以保持它們干細(xì)胞的身份。Nusse小組發(fā)現(xiàn)，正是中央靜脈內(nèi)的血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放的Wnt分子進(jìn)入組織。如果干細(xì)胞遷移后跑出了Wnt信號的覆蓋范圍，它們便迅速失去了分裂新干細(xì)胞的能力，開始發(fā)展成成熟的肝細(xì)胞。Nusse博士表示，這是已知的其他組織內(nèi)干細(xì)胞行為是一致的。
該實(shí)驗(yàn)室目前正在研究新發(fā)現(xiàn)的干細(xì)胞如何在肝損傷后幫助肝組織再生。肝癌是否傾向起源于這些細(xì)胞，還是比較成熟肝細(xì)胞?找到這個問題的解答也十分有意義。
