經(jīng)過長達(dá)十年不懈努力，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，自主開發(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，并利用該技術(shù)發(fā)現(xiàn)了成體肝臟中新生肝細(xì)胞的來源。國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》26日發(fā)表了相關(guān)研究成果。

　　肝臟是人體內(nèi)重要的代謝器官，主要功能細(xì)胞是肝細(xì)胞。肝臟一旦受損，需要“新生”肝細(xì)胞才能完成功能修復(fù)。在肝臟疾病治療中，尋找新生肝細(xì)胞的來源是科學(xué)家們致力解決的問題。

　　肝臟的基本單位是肝小葉，肝小葉中的肝細(xì)胞通過自我增殖產(chǎn)生新的肝細(xì)胞。每個(gè)肝小葉可以分為多個(gè)區(qū)域，這些區(qū)域中的肝細(xì)胞“不盡相同”。究竟哪一區(qū)域的肝細(xì)胞具有較強(qiáng)的增殖能力，科學(xué)家們還未找到準(zhǔn)確答案。

　　以往有關(guān)肝細(xì)胞來源的研究，均依賴單個(gè)分子標(biāo)記來追蹤肝臟中某一肝細(xì)胞亞群，再觀察這個(gè)亞群的擴(kuò)增情況。這種方法效率較低，且缺少對(duì)整個(gè)肝臟所有肝細(xì)胞增殖能力的分析，猶如“盲人摸象”，觀察的是事物的局部而非整體。若要準(zhǔn)確尋找到新生肝細(xì)胞的來源，需要在肝臟整體水平上，檢測(cè)所有肝細(xì)胞的增殖情況。

　　傳統(tǒng)檢測(cè)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(cè)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的細(xì)胞增殖，并且無法對(duì)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(duì)較快。利用傳統(tǒng)方法檢測(cè)細(xì)胞增殖，很難捕捉追蹤某一時(shí)間點(diǎn)的肝細(xì)胞增殖信號(hào)。

　　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。這就好比在黑夜中，讓只有被鎖定目標(biāo)的“星群”發(fā)光，而不是在滿天繁星中找尋其中的一兩顆。

　　利用這項(xiàng)自主原創(chuàng)的新技術(shù)，研究組在小鼠實(shí)驗(yàn)中，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。

　　業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，該研究通過全新的視角和技術(shù)手段，直觀展現(xiàn)了所有肝細(xì)胞類群的增殖情況，揭示了成體肝臟在生理穩(wěn)態(tài)和損傷再生過程中肝細(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)。

　　科學(xué)家自主開發(fā)的ProTracer技術(shù)，具有長時(shí)間不間斷檢測(cè)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(cè)細(xì)胞增殖，從多個(gè)維度提高了細(xì)胞增殖檢測(cè)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(cè)，可望為發(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。

　　原載于新華社 2021年2月26日

　　作者：張建松