“新生”肝細(xì)胞是人體治療和修復(fù)受損肝臟的可再生武器。它分布于肝臟基本單位肝小葉中的不同區(qū)域中,且增殖緩慢。受制于細(xì)胞增殖示蹤技術(shù),科學(xué)家們只能檢測到某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的肝細(xì)胞增殖,且容易受到其他增殖細(xì)胞信號(hào)影響,無法從肝臟整體持續(xù)跟蹤增殖細(xì)胞。肝細(xì)胞來源問題也一直存在爭議。
中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心(生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所)周斌研究組開發(fā)了一種可以長時(shí)間不間斷捕捉細(xì)胞增殖的新技術(shù)——ProTracer,利用該技術(shù)他們發(fā)現(xiàn)了成體肝臟中新生肝細(xì)胞的來源,為肝臟損傷修復(fù)再生研究開辟了新思路,為肝臟疾病的治療提供了新的理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果于北京時(shí)間2月26日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。
傳統(tǒng)檢測細(xì)胞增殖的方法就像照相機(jī),只能拍攝一個(gè)瞬間,即檢測某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的細(xì)胞增殖,并且無法對各類細(xì)胞的增殖做精準(zhǔn)區(qū)分。肝細(xì)胞增殖速率較為緩慢,而肝臟中其他類型的細(xì)胞比如巨噬細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生增殖的速率又相對較快。利用傳統(tǒng)方法檢測細(xì)胞增殖,在某一時(shí)間點(diǎn)內(nèi)能夠獲取的肝細(xì)胞增殖信號(hào)非常微少甚至沒有,即便有也很容易被其他細(xì)胞的增殖信息淹沒。
周斌研究組開發(fā)了一種能夠捕捉細(xì)胞增殖的錄像機(jī)——ProTracer,既可以在長時(shí)間內(nèi)不間斷地追蹤細(xì)胞增殖,又可以精準(zhǔn)定位,追蹤某一特定細(xì)胞類群(如肝細(xì)胞)的細(xì)胞增殖,讓黑夜中只有被鎖定目標(biāo)的“星群”發(fā)光,而不是在滿天繁星中找尋其中的一兩顆。
在小鼠實(shí)驗(yàn)中,他們利用這項(xiàng)技術(shù),給增殖的肝細(xì)胞打上“唯一標(biāo)記”,經(jīng)過長達(dá)數(shù)周至數(shù)月的“密切”追蹤,最終發(fā)現(xiàn)成體肝臟中新生肝細(xì)胞主要來源于肝小葉中間區(qū)域的肝細(xì)胞。
新開發(fā)的ProTracer技術(shù)具有長時(shí)間不間斷檢測細(xì)胞增殖的能力,可以特異性地標(biāo)記某種特定細(xì)胞譜系的細(xì)胞增殖,并且實(shí)現(xiàn)了不犧牲樣品直接活體檢測細(xì)胞增殖,從多個(gè)維度提高了細(xì)胞增殖檢測的能力和范圍,可以廣泛應(yīng)用于不同組織器官細(xì)胞增殖的檢測,為發(fā)育生物學(xué)、腫瘤學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和再生醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域的研究提供強(qiáng)大技術(shù)支撐。
原載于科技日報(bào) 2021年2月26日
作者: 王春 侯樹文