造血干细胞转化成肝细胞 帮助修复受损肝脏

生物通快讯：一项来自约翰.霍普金斯大学Kimmel癌症中心（Johns Hopkins Kimmel Cancer Center）的最新的研究表明：当将骨髓干细胞接触到受损的肝组织时，能够快速转化成健康的肝细胞并帮助修复受损的肝脏。

在小鼠组织培养中，科学家发现当干细胞和受损肝组织的细胞共同培养时，干细胞在七个小时之内能够转化成为肝细胞。他们还观察到移植到的肝损伤小鼠体内的干细胞能够在2到7天内帮助修复肝功能。这一研究发表在6月1日出版的期刊Nature Cell Biology上。

骨髓干细胞也叫做造血干细胞，它能够分化形成所有其他类型的血细胞和骨髓细胞。这一研究的第一作者、约翰.霍普金斯大学Kimmel癌症中心的肿瘤学教授SaulJ.Sharkis博士说，在科学领域中一直存在这样的争论，造血干细胞是否也能分化成其它组织，例如肝。一些研究表明骨髓干细胞与其他类型的细胞“融合”（fuse）在一起时，就能够表现出那些细胞的功能，但在这项研究中，运用显微镜和其他测试方法进行彻底分析后，研究者发现这些细胞并没有“融合”（fuse），这表明培养体系中存在的肝细胞提供了促使骨髓干细胞分化的“微环境 ”。


在研究中，Sharkis及其同事将来自雄性小鼠的骨髓干细胞分别与正常的和损伤的肝脏组织共同培养。肝组织来源于用损坏肝脏的药物处理过的雌性小鼠。这两种类型的细胞由一个可透性薄壁分隔开来。研究人员在不同时间用不同方法来检测是否有肝脏特异的蛋白表达。

仅仅在与损伤的肝脏组织共同培养7到8小时后，一些干细胞表达出肝细胞中的典型蛋白——细胞角蛋白-18或白蛋白（cytokeratin 18 or albumin）。共同培养两天后，接近3％的干细胞能够表达这些蛋白。在共同培养的8到48小时内，培养研究人员观察到这些骨髓干细胞还表达了其他一些通常是由早期肝细胞产生的蛋白和其他产物。

由于骨髓干细胞来自雄性小鼠而肝脏组织来自雌性小鼠，接下来研究人员用一种灵敏的显微镜检测法检查这些细胞的性染色体，结果发现一些源自雄性小鼠干细胞出现肝细胞典型的4条性染色体（25%的肝细胞有双核，四倍体核约占70%～80%，也有少量八倍体核，据推测是由于细胞在分裂前染色体再次复制造成的。干细胞通常不会出现这种特征。生物通网站注），这表明干细胞自身已经开始变化而且并没有和肝细胞融合。

最后，这个研究组将这些干细胞移植到雌性小鼠受损的肝脏中，研究发现，干细胞移植七天后转化的细胞比两天时转化的细胞要多，这表明这些细胞能够在肝脏组织中保持活性并不断分裂或转化。接受了干细胞移植的小鼠的肝功能在移植两天后就能恢复。

“这种造血干细胞能够呈现肝细胞的许多特征，包括特定的基因或者说蛋白表达以及典型的功能”，Sharkis说。“这个干细胞转化过程在接触受损肝脏后迅速发生，并且很快修复肝脏，这些现象提示干细胞已经发生了转化。”这种的干细胞技术最终将能够应用于慢性疾病的治疗中，包括糖尿病、肝硬化、心脏病和癌症。不过在人体上验证干细胞疗法之前，还需要完成许多研究。

Sharkis接下来的研究将尝试找出导致干细胞转化的环境因素，并将研究干细胞修复其它器官的能力。

生物通评：将受损肝细胞和干细胞共同培养就能诱导干细胞定向分化，得到这样有价值的研究结果，听起来好像挺简单的原理，我们怎么就没有想到呢？其实中国研究干细胞的环境比国外宽松很多，上临床的条件更是宽松——依稀记得差不多10年前就有将暴发性肝衰竭病人的组织匀浆用于临床实验——我们还拥有众多“到国外实验室公认的好学生”，怎么就没有这样创新的结果呢？呼唤创新，呼唤开拓型思维，让大家从繁琐的重复劳动中解脱出来，用更多的时间去思考，也许是我们需要认真思考的问题。

中国有世界最多的肝病患者，如果真的有可能通过类似的方法修复受损肝脏（我们暂且不论是否可以修复其他器官），那真正是患者的福音，真正是研究者的幸福和荣耀所在。