近期，中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員程新、北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授徐成冉、分子細(xì)胞卓越中心研究員陳洛南和上海長征醫(yī)院教授殷浩合作，在Cell Reports上，發(fā)表題為Large-scale Generation of Functional and Transplantable Hepatocytes and Cholangiocytes from Human Endoderm Stem Cells的研究成果。

肝臟由肝實質(zhì)細(xì)胞（hepatocytes）和膽管上皮細(xì)胞（cholangiocytes）等多種細(xì)胞構(gòu)成，其損傷及功能紊亂會嚴(yán)重影響人類健康。肝臟移植是目前治療終末期肝病最有效的手段之一，但其應(yīng)用受制于供體匱乏。體外再造肝臟組織/器官是解決供體來源的有效途徑，但也受制于肝臟細(xì)胞的來源限制。此外，肝臟細(xì)胞的來源短缺和肝組織體外模型的缺失制約了藥物篩選及毒理研究。由于肝臟包含超過10¹¹的肝實質(zhì)細(xì)胞和約10¹⁰的膽管上皮細(xì)胞，上述應(yīng)用對肝臟細(xì)胞的來源、數(shù)量、純度、質(zhì)量及安全性等方面提出了要求。因此，建立高效的肝臟細(xì)胞體外規(guī)模制備及質(zhì)檢體系是應(yīng)對該挑戰(zhàn)的較好選擇，其也成為當(dāng)今轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的熱點和難點。

為了滿足肝病治療及體外藥物篩選等應(yīng)用對肝臟細(xì)胞在數(shù)量、質(zhì)量及安全性等方面的要求，研究人員建立了高效的基于人內(nèi)胚層干細(xì)胞系（hEnSCs）的體外規(guī)?；蜗蚍只w系，使規(guī)模制備高純度的肝母細(xì)胞、肝實質(zhì)細(xì)胞（E-heps）及膽管上皮細(xì)胞（E-chos）成為可能。研究人員利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)，深入解析了該體系各關(guān)鍵分化步驟的細(xì)胞群體，并與原代及其他來源的肝實質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行了系統(tǒng)的對比。功能實驗顯示，E-heps和E-chos具有成體細(xì)胞的分泌、代謝及解毒功能；包囊化的E-heps經(jīng)移植后可挽救急性肝衰動物；E-chos在小鼠腎包囊下可形成膽管網(wǎng)絡(luò)。該研究為肝病治療及疾病模擬提供了細(xì)胞規(guī)模制備及質(zhì)檢體系。

該研究建立的基于人內(nèi)胚層干細(xì)胞的規(guī)模化肝向分化系統(tǒng)為體外藥物篩選、肝病模擬、肝臟體外構(gòu)建以及肝病細(xì)胞治療等應(yīng)用奠定了技術(shù)及理論基礎(chǔ)。未來的研究方向?qū)⒕劢褂隗w系的優(yōu)化完善，包括尋找更優(yōu)的起始種子細(xì)胞類型（如雙潛能的肝干細(xì)胞系等）、進(jìn)一步降低終末分化細(xì)胞的群體異質(zhì)性、進(jìn)一步提高終末分化細(xì)胞體內(nèi)整合及再殖能力，進(jìn)而探索利用體外制備的肝臟細(xì)胞構(gòu)建血管化和膽管化的肝組織以及肝病細(xì)胞治療的可行性。

該研究主要由分子細(xì)胞卓越中心程新組博士馮思思、吳佳穎和鄧小剛與陳洛南組博士邱偉林以及北京大學(xué)徐成冉組博士楊李共同完成，程新、徐成冉、陳洛南和殷浩為論文的共同通訊作者。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃項目、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項和國家自然科學(xué)基金，以及動物平臺、細(xì)胞分析平臺和分子生物學(xué)平臺等的支持，獲得分子細(xì)胞卓越中心研究員惠利健和中科院上海藥物研究所研究員潘國宇的指導(dǎo)和幫助。

基于人內(nèi)胚層干細(xì)胞的規(guī)?；蜗蚍只到y(tǒng)

來源：中科院