肝 臟是人類(lèi)一個(gè)必不可少的多功能器官，既負責將食物中的糖、蛋白質(zhì)和脂肪轉化為對身體有用的物質(zhì)(代謝功能)，也負責血液排毒（免疫功能）。
目前，肝 臟疾?。ㄈ缰靖?、肝癌或肝炎）已成為全球的健康問(wèn)題之一，其發(fā)病率不斷上升，是導致死亡的主要原因。
7月10日，發(fā)表在Nature雜志上的一項研究中，來(lái)自德國Max Planck免疫生物學(xué)與表觀(guān)遺傳學(xué)研究所等機構的科學(xué)家們發(fā)表了一份完整的人類(lèi)肝 臟細胞圖譜。Nadim Aizarani等利用單細胞RNA測序技術(shù)，成功繪制了健康人類(lèi)肝 臟中細胞群的詳細地圖。這一里程碑成果將對改善肝癌等疾病的治療具有重要意義。
單細胞測序技術(shù)被用于確定一個(gè)細胞中每個(gè)基因有多少信使RNA(mRNA)。測序前，被調查的器官組織需要被離解成單個(gè)細胞，然后對每個(gè)細胞進(jìn)行單獨測序。
“通過(guò)測量細胞在某一特定時(shí)間點(diǎn)存在哪些RNA分子，我們可以確定哪些基因是活躍的。這使我們能夠了解細胞所執行的功能，以及在疾病發(fā)生時(shí)，細胞內的基因表達是如何調控的。”領(lǐng)導該研究的Dominic Grün解釋道。
基于對來(lái)自9名人類(lèi)捐贈者的10,000個(gè)細胞的分析，細胞圖譜揭示了所有重要的肝 臟細胞類(lèi)型，包括肝 臟主要的代謝細胞——肝細胞、血管內皮細胞、肝內巨噬細胞及其它免疫細胞、膽管細胞和肝 臟上皮祖細胞。
研究還發(fā)現了肝細胞、內皮細胞和巨噬細胞的新亞型，以及膽管細胞其中一個(gè)亞群一些此前未知的特性。
膽管貫穿整個(gè)肝 臟，將膽汁輸送到膽囊。該研究顯示，一個(gè)罕見(jiàn)的膽管細胞亞群本質(zhì)上是前體細胞或祖細胞，他們不僅能夠形成類(lèi)器官（這是干細胞的一個(gè)顯著(zhù)特征），還具有發(fā)育成不同細胞類(lèi)型的潛能。在培養基中培養時(shí)，這些祖細胞要么分化成肝細胞，要么分化成膽管細胞。研究者們相信，這種前體細胞群在肝 臟再生中發(fā)揮著(zhù)重要作用，也可能參與肝 臟疾病或腫瘤的發(fā)展。
在這項研究中，科學(xué)家們還證實(shí)了“人類(lèi)肝 臟細胞圖譜將成為肝癌研究的重要參考數據庫。” 他們將來(lái)自細胞圖譜中健康組織的數據與來(lái)自肝細胞癌（最常見(jiàn)的原發(fā)性肝癌）組織的數據進(jìn)行了比較，并鑒定出了新的腫瘤細胞標志物以及腫瘤內不同細胞類(lèi)型的基因活動(dòng)模型。
目前，分析病變組織（如腫瘤組織）的方法只能提供整個(gè)組織樣本中活躍基因濃度的平均值，這種情況下，罕見(jiàn)細胞類(lèi)型或單個(gè)細胞在其中的“貢獻”就消失了。而也許，正是這些少數細胞決定了一個(gè)組織的健康與否，癌變與否。因此，細胞圖譜和單細胞RNA測序對幫助進(jìn)一步提高癌癥診斷及治療水平具有巨大的潛力。
研究人員認為，單細胞測序可以捕捉待檢測樣本中每個(gè)健康或患病細胞的分子特征。通過(guò)與來(lái)自健康組織的參考數據進(jìn)行比較，科學(xué)家可以靶向腫瘤細胞的致病分子特性，開(kāi)發(fā)更有效的抗癌療法。
總結來(lái)說(shuō)，人類(lèi)肝 臟細胞圖譜將幫助研究者或醫生更確切地了解肝 臟中的各種細胞在發(fā)育或疾病進(jìn)展時(shí)究竟發(fā)生了怎樣的變化，為生物醫學(xué)的發(fā)展奠定了重要基礎。這些發(fā)現將促進(jìn)對肝 臟疾病分子水平的理解，未來(lái)可能會(huì )研發(fā)出新型治療策略。
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