霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所(HHMI)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了生成功能性肝細(xì)胞的肝臟干細(xì)胞。這一研究工作解開(kāi)了關(guān)于肝臟中新細(xì)胞起源的一個(gè)長(zhǎng)期的謎題，即便在健康器官中隨著細(xì)胞的死亡肝臟也必須不斷地補(bǔ)充新細(xì)胞。

研究的領(lǐng)導(dǎo)者、HHMI研究員、斯坦福大學(xué)Roel Nusse說(shuō)：“我們解開(kāi)了一個(gè)非常古老的問(wèn)題。我們證實(shí)像其他需要補(bǔ)充失去細(xì)胞的組織一樣，肝臟中具有一些干細(xì)胞，在即便沒(méi)有損傷或疾病的情況下也能夠增殖并生成成熟細(xì)胞。Nusse和同事們將他們的研究結(jié)果發(fā)布在8月5日的《自然》（Nature）雜志上。

肝臟主要是由肝細(xì)胞構(gòu)成，這些高度特化的細(xì)胞承擔(dān)著這一器官許多的任務(wù)，包括儲(chǔ)存維生素和礦物質(zhì)，清除毒素，幫助調(diào)控血液中的脂肪和糖。隨著這些細(xì)胞死亡，它們會(huì)被健康的新肝細(xì)胞所替代。Nusse說(shuō)，此前從未確定過(guò)這些新細(xì)胞的來(lái)源。

干細(xì)胞是一類能夠補(bǔ)充自身細(xì)胞群體，并維持了發(fā)育為更特化細(xì)胞潛能的細(xì)胞，它們?yōu)殡S著時(shí)間的推移自然喪失細(xì)胞的皮膚、血液和其他組織提供新細(xì)胞。但此前未能在肝臟中找到干細(xì)胞。一些科學(xué)家們推測(cè)，成熟干細(xì)胞有可能是通過(guò)細(xì)胞分裂維持了它們的細(xì)胞群。但Nusse認(rèn)為，成熟細(xì)胞已如此特化來(lái)執(zhí)行肝臟的工作，它們有可能喪失了分裂能力。

他解釋說(shuō)：“分化的肝細(xì)胞擴(kuò)增了它們的染色體。也就是說(shuō)，細(xì)胞的每條染色體均超出平常的兩個(gè)拷貝。這使得細(xì)胞能夠生成更多的蛋白，但卻損害了它們的分裂能力。”

Nusse實(shí)驗(yàn)室將焦點(diǎn)放在了干細(xì)胞命運(yùn)的重要調(diào)控因子——一個(gè)叫做Wnts的蛋白家族上。為了找到并追蹤各種組織中的干細(xì)胞，他們開(kāi)發(fā)出了一種小鼠，采用一種熒光蛋白標(biāo)記出了響應(yīng)Wnt信號(hào)的細(xì)胞。幾年前，他們決定利用這些小鼠來(lái)搜尋肝臟中的干細(xì)胞。

加州大學(xué)舊金山分校肝臟中心胃腸病學(xué)家Bruce Wang在Nusse實(shí)驗(yàn)室做訪問(wèn)學(xué)者時(shí)開(kāi)展了這些實(shí)驗(yàn)。Wang一開(kāi)始在遺傳工程小鼠肝臟中尋找了熒光標(biāo)記的Wnt響應(yīng)細(xì)胞，并最終發(fā)現(xiàn)它們聚集在肝臟中央靜脈周圍。

在他們知道要關(guān)注的細(xì)胞之后，科學(xué)家們追蹤了這些熒光標(biāo)記細(xì)胞的行為。他們注意到，隨著時(shí)間的推移，他們追蹤的細(xì)胞快速地分裂，不斷地補(bǔ)充著自身細(xì)胞群。之所以有這種可能，因?yàn)椴煌诔墒旄渭?xì)胞，標(biāo)記細(xì)胞每條染色體只有兩個(gè)拷貝。通過(guò)在長(zhǎng)達(dá)一年的時(shí)間內(nèi)追蹤這些干細(xì)胞的后代細(xì)胞，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)它們發(fā)生了改變，具有了一些特化細(xì)胞特征，并擴(kuò)增了成熟肝細(xì)胞基因組。“這符合干細(xì)胞的定義，”Nusse說(shuō)。

正如預(yù)期的那樣，肝臟干細(xì)胞需要Wnt信號(hào)來(lái)維持它們的干細(xì)胞身份。Nusse研究小組發(fā)現(xiàn)，中心靜脈壁上的內(nèi)皮細(xì)胞向組織中釋放了Wnt分子。無(wú)法觸及這一信號(hào)的干細(xì)胞很快會(huì)喪失它們分裂生成新干細(xì)胞的能力，開(kāi)始發(fā)育為成熟肝細(xì)胞。Nusse說(shuō)，這與干細(xì)胞已知在其他組織中的行為表現(xiàn)相一致。

Nusse說(shuō)，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)正在調(diào)查新發(fā)現(xiàn)的干細(xì)胞是如何促成損傷后肝組織再生的，它對(duì)于探索相對(duì)于較成熟的肝細(xì)胞，肝癌是否更傾向起源于這些復(fù)制細(xì)胞也將具有重要的意義。