在全球肝病治疗领域,原代肝细胞来源匮乏长期制约着涉及的研究进展。据统计,全球每年约200万人因终末期肝病死亡,而传统肝细胞培养技术存在扩增效率低、功能易衰退等缺陷,现有最先进方案仍需复杂培养体系,难以满足临床需求。 针对这个世界性难题,中科院上海药物所谢欣研究员领衔的团队另辟蹊径,从肝脏再生机制入手展开研究。通过分析肝切除再生和移植模型,科研人员敏锐发现细胞因子IL-22的关键作用——其在肝脏修复过程中表达量明显提高。基于这一发现,团队创新性地将IL-22引入培养体系,成功实现技术突破。 实验数据显示,添加IL-22后,小鼠原代肝细胞可稳定传代30代以上,150天内扩增倍数突破1030倍。更令人振奋的是,这些细胞能通过"去分化-再分化"过程保持功能完整性:先转化为具有增殖能力的肝祖细胞(IL-22-iHPCs),再分化为成熟肝细胞(IL-22-iMHs)。在酪氨酸血症模型鼠实验中,移植60天后成功重建90%肝脏组织,显著提高存活率。 深入机制研究揭示,IL-22通过激活Stat3信号通路及下游转录因子Bhlha15、Arntl2发挥作用。当研究人员敲除Stat3基因时,IL-22的促增殖效应几乎完全阻断;而直接激活Bhlha15/Arntl2则可不依赖IL-22实现长期增殖。这一发现为开发新型肝细胞调控技术提供了理论依据。 技术突破同样适用于人类肝细胞。实验条件下,人源肝细胞7天增殖超600倍,30天累计扩增达万倍规模。移植至免疫缺陷模型鼠后,可重建30%以上肝脏功能。该成果不仅解决了肝细胞来源短缺的卡脖子问题,其建立的"细胞因子-信号通路-转录调控"研究范式,更为其他器官细胞培养提供了重要参考。
这项肝细胞体外扩增技术的突破,为肝病治疗和再生医学发展带来新希望。从基础研究到临床应用,该成果展示了科研创新的完整链条。随着技术完善,有望为肝脏疾病患者提供更有效的治疗方案,并在器官再生等领域产生深远影响。