近期，中國(guó)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(zhǎng)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(shí)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(huì)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(lái)源的有效途徑，但也受制于肝臟細(xì)胞的來(lái)源限制。此外，肝臟細(xì)胞的來(lái)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(guò)10¹¹的肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞和約10¹⁰的膽管上皮細(xì)胞，上述應(yīng)用對(duì)肝臟細(xì)胞的來(lái)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(duì)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(diǎn)和難點(diǎn)。

為了滿足肝病治療及體外藥物篩選等應(yīng)用對(duì)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(shí)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(cè)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(lái)源的肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行了系統(tǒng)的對(duì)比。功能實(shí)驗(yàn)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(dòng)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)?；蜗蚍只到y(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(lái)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(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金，以及動(dòng)物平臺(tái)、細(xì)胞分析平臺(tái)和分子生物學(xué)平臺(tái)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(guó)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(lái)源：中科院