麻風(fēng)病菌暗藏肝臟再生密碼
犰狳的殼下藏著一個秘密,當(dāng)它們感染了引發(fā)人類麻風(fēng)病的細菌時,其肝臟會急劇生長。
一項近日發(fā)表于《細胞報告—醫(yī)學(xué)》的研究通過揭示上述奇怪的現(xiàn)象,為人類身體如何控制肝臟再生,以及如何啟動肝臟再生提供了線索。
肝臟是身體的再生冠軍,能夠在受傷和罹患部分疾病后重建。如果一個人捐獻了一個腎臟,剩余的部分不會再生;但一個人即使2/3的肝臟被移除了,剩余的部分仍會再生成一個完整的肝臟。
但科學(xué)家不知道如何在因肝硬化或其他疾病導(dǎo)致肝臟衰竭的患者體內(nèi),重建這種肝臟的自我更新。
約10年前,英國愛丁堡大學(xué)再生生物學(xué)家Anura Rambukkana和同事在實驗中發(fā)現(xiàn),引起麻風(fēng)病的細菌會侵入包含神經(jīng)元的小鼠的雪旺細胞。一旦細菌定居在這個“新家”,它們就會使細胞退化到不太成熟的發(fā)育狀態(tài),變得更像干細胞。
同樣的過程會發(fā)生在其他動物身上嗎?這個問題困擾著Rambukkana夜不能寐,因為麻風(fēng)病菌在活小鼠或其他標(biāo)準(zhǔn)實驗室動物體內(nèi)生長得不好。
后來Rambukkana想到,這項研究使用的引起麻風(fēng)病的病菌來自一家公司飼養(yǎng)的九帶犰狳。于是他趕緊聯(lián)系了該公司的一位科學(xué)家,詢問感染該病菌的犰狳,其器官是否存在異常。那位科學(xué)家告訴他,“我們觀察到犰狳的肝臟變大”。
Rambukkana與合作者近日發(fā)表的新研究證實了上述情況。他們發(fā)現(xiàn),感染麻風(fēng)病細菌的犰狳肝臟,比未感染的肝臟要大約1/3。但肝臟并不是無規(guī)律地膨脹,擴大的部分保留了肝臟獨特的解剖結(jié)構(gòu),即具有正確的裂片數(shù)量和獨特的蜂巢狀亞基排列結(jié)構(gòu)。因此,分析動物肝臟如何保持生長,或有助于更好理解人類肝臟的再生機制。
通常,受到感染或患有其他肝臟疾病的人類肝臟可能會發(fā)展出腫瘤并積聚瘢痕組織,從而阻礙器官的正?;顒印H欢?,上述問題并沒有發(fā)生在受感染的犰狳身上。研究人員對受感染犰狳的幾種肝臟蛋白質(zhì)的分析表明,其肝臟運轉(zhuǎn)正常。
為了探究犰狳肝臟是如何膨脹的,Rambukkana和同事測量了感染和未感染犰狳的基因活性,發(fā)現(xiàn)就像之前研究的小鼠雪旺細胞一樣,犰狳體內(nèi)含有麻風(fēng)病菌的肝細胞變得更像干細胞。受感染動物肝臟中的基因活動,類似于人類胎兒仍在形成的肝臟中的基因活動模式。
Rambukkana認為,對于微生物來說,更大的肝臟更有利,因為這能夠為其提供更多的生存空間。
“這些微小的細菌知道如何培育功能性肝臟,科學(xué)家或能利用這種機制誘導(dǎo)肝病患者的肝臟再生?!彼f。
不過,也有專家認為,該研究仍存在不少問題。比如需要證明,感染麻風(fēng)病菌的犰狳的肝臟并不是因為“充滿了細菌”而變大。
盡管存在挑戰(zhàn),但美國匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院肝病學(xué)家Alejandro Soto-Gutierrez認為,在幾乎所有關(guān)于肝臟再生的實驗動物都是小鼠或大鼠的情況下,用犰狳開展實驗的研究“令人耳目一新”。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2022.100820
來源:《細胞報告—醫(yī)學(xué)》


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