今日，《自然》雜志上在線刊登了人類肝臟圖譜（human liver atlas）的一條最新進(jìn)展。通過對(duì)來自肝臟不同組織的10000多個(gè)肝細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞RNA測(cè)序，科學(xué)家們不但找到了全新的肝臟細(xì)胞類型，還有望給肝癌治療提供全新的思路。學(xué)術(shù)經(jīng)緯團(tuán)隊(duì)也將在今日與各位讀者一道解讀這項(xiàng)研究的做法以及意義。

為什么是肝臟？

肝臟是人體的重要器官，有著極為多樣化的重要功能：一方面，它能夠?qū)⑹澄镏械奶欠?、蛋白質(zhì)、以及脂肪變成對(duì)人體有用的代謝分子，釋放到全身；另一方面，它也是人體的重要免疫器官，并負(fù)責(zé)為血液“解毒”；此外，肝臟有著極強(qiáng)的再生能力，即便只剩最初重量的四分之一，也能長(zhǎng)回原先的尺寸，令科學(xué)家著迷。

除了它的重要生理功能，研究肝臟還有另外一個(gè)原因：肝臟疾病。在全球范圍內(nèi)，肝臟疾病已經(jīng)成為了最主要的死因之一。肝癌的恐怖自然不用多提，脂肪肝等疾病也會(huì)給肝臟留下難以恢復(fù)的傷害，影響人類的健康。因此，通過構(gòu)建肝臟圖譜，我們能夠更好地理解不同類型的肝臟細(xì)胞，探明它們的功能，解密其生物學(xué)進(jìn)程，最終造福人類的健康。

這項(xiàng)研究是怎么做的？

為了繪制出這份肝臟圖譜，科學(xué)家們總共招募了9名人類志愿者，其中有健康人，也有罹患肝臟疾病的病人。從這些志愿者中，研究人員們一共分析了超過10000個(gè)肝臟細(xì)胞，并進(jìn)行了深度的單細(xì)胞RNA測(cè)序，了解每個(gè)細(xì)胞中，不同基因的表達(dá)情況如何。

“mRNA能把DNA中儲(chǔ)存的生物藍(lán)圖送往蛋白質(zhì)合成工廠。通過分析特定時(shí)間中，特定細(xì)胞中有哪些RNA分子存在，我們能夠找到哪些基因處于激活狀態(tài)，”本研究的負(fù)責(zé)人之一Dominic Grün教授說道：“這讓我們能夠理解不同細(xì)胞的功能，不同細(xì)胞如何被調(diào)控，以及生病的細(xì)胞究竟發(fā)生了什么?！?/p>

值得一提的是，這項(xiàng)研究匯聚了多種不同的肝臟細(xì)胞類型，包括肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、以及膽管細(xì)胞等。研究人員們相信，通過這些豐富的數(shù)據(jù)，我們能以前所未有的分辨率，理解肝臟在自然發(fā)育，或是疾病發(fā)展中所呈現(xiàn)的變化。

找到新型肝臟細(xì)胞

在詳盡的分析之下，研究人員們欣喜地找到了多種新型肝臟細(xì)胞。它們?cè)谛螒B(tài)上看上去與普通的肝臟細(xì)胞幾乎完全一致，但在基因表達(dá)上卻截然不同。也就是說，這些不同的基因表達(dá)就像是單個(gè)細(xì)胞的指紋，讓它們顯得與眾不同。

其中最為讓人興奮的一類細(xì)胞，存在于膽管中。在通常的認(rèn)知中，膽管只是將分泌的膽汁輸送到膽囊的管道。但萬萬沒有想到，研究人員們?cè)谄渲邪l(fā)現(xiàn)了一類具有類似干細(xì)胞活性的細(xì)胞。它們不僅能夠分化成膽管細(xì)胞，還可以在合適的條件下，分化成肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞。研究人員們相信，這些新型細(xì)胞正是肝臟強(qiáng)大再生能力的關(guān)鍵。而當(dāng)它們出現(xiàn)異常時(shí)，則可能導(dǎo)致肝臟疾病，甚至是肝癌！

對(duì)肝癌患者的啟示

研究人員們指出，它們的分析手段有望給肝癌患者帶來新的機(jī)遇。從過去來看，肝癌患者會(huì)接受組織活檢，確認(rèn)病變。但這種活檢會(huì)將許多不同類型的細(xì)胞混在一起，因此后續(xù)所作的基因分析，也更像是總體的“平均”，而不能精準(zhǔn)反映病變細(xì)胞的異常。

研究人員們指出，他們的肝臟圖譜提供了一份客觀的“對(duì)照”。通過比對(duì)健康細(xì)胞以及肝癌細(xì)胞，科學(xué)家們已經(jīng)找到了一些全新的肝癌的生物標(biāo)志物。將來，如果能在體檢中對(duì)肝細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞測(cè)序，或許就能在早期發(fā)現(xiàn)肝癌的端倪。

“我相信利用單細(xì)胞測(cè)序的癌癥研究方法，能幫助改善對(duì)癌癥的診斷，最終造福腫瘤的治療，” Grün教授補(bǔ)充道：“未來，我們不僅能揭示腫瘤不同細(xì)胞類型之間的相互作用，還可以看到這些相互作用會(huì)如何影響疾病發(fā)展?！?/p>

　　總結(jié)

綜合來看，這項(xiàng)重量級(jí)的研究提供了研究肝臟生理學(xué)和肝臟疾病的絕佳工具，它將進(jìn)一步推進(jìn)相關(guān)研究，從而有望在未來帶來更好的肝臟疾病診斷和治療方法。

來源：學(xué)術(shù)經(jīng)緯