Cell子刊揭示肝臟重編程新方法，麻風病細菌可促進犰狳肝臟的無創(chuàng)生長，為器官再生研究提供線索

（圖片來源：攝圖網(wǎng)）

作者|彼得兔 來源|生輝(ID：SciPhi)

作為一種古老并且頑固的慢性傳染病，麻風病已經(jīng)困擾了人類數(shù)千年。然而，一項新的研究發(fā)現(xiàn)，引起麻風病的麻風分枝桿菌可能成為提高器官再生能力的關鍵。

11 月 15 日，來自英國愛丁堡大學的一項研究表明，在受到感染的九帶犰狳（Dasypus novemcinctus）體內，麻風分枝桿菌能夠對肝細胞進行重新編程，進而形成新的肝細胞和肝組織并且顯著增加總肝臟/體重比，同時不會造成損傷、疤痕或腫瘤。研究論文 已發(fā)表于 Cell Reports Medicine 期刊。

研究人員指出，這種自然過程可能有助于更新老化的肝臟并延長人類的健康壽命，并且有助于解決長期供體器官短缺的問題。

（來源：Cell Reports Medicine）

肝臟被稱為人體內的“再生冠軍”。研究表明，即便一個人三分之二的肝臟被切除，它的其余部分也會重新長成一個完整的器官。然而，在由肝硬化或其它疾病導致肝功能衰竭的患者體內，這種功能卻無法生效。

大約十年前，愛丁堡大學的再生醫(yī)學教授 及其同事發(fā)現(xiàn)，麻風分枝桿菌能夠侵入犰狳神經(jīng)系統(tǒng)中的雪旺細胞，將成年的雪旺細胞重新編程為干細胞樣狀態(tài)，并且觀察到受感染犰狳的肝臟雖然明顯增大但是依然健康，這促使 Rambukkana 聯(lián)系了愛丁堡大學的肝臟病理學家 。

在最新研究中，研究小組使用細菌感染了 57 只犰狳，并對于從受感染 10 到 30 個月的犰狳身上取出的肝臟進行了一系列詳細分析。與未感染或具有天然抗性的犰狳相比，這些動物的肝臟/體重比明顯更高，肝臟體積增大，但實測物理參數(shù)表明它們一切正常。

與之相比，部分研究正在通過干細胞和祖細胞的產(chǎn)生來促進小鼠肝臟的再生，但該方法往往會導致疤痕和腫瘤的出現(xiàn)。

▲圖丨麻風分枝桿菌促進成年九帶犰狳體內正常肝臟器官生長且無肝損傷（來源：Cell Reports Medicine）

該團隊認為，細菌“劫持”了肝臟固有的再生能力，以增加器官的大小，從而為其提供更多可以增加的細胞。除此之外，團隊還發(fā)現(xiàn)在受感染的犰狳體內，主要的肝細胞已經(jīng)達到了“恢復活力”的狀態(tài)。

為探究肝臟如何增大，研究團隊進一步探索了感染和未感染犰狳肝臟的基因活性。通過將轉錄組序列進行比較，盡管物種、技術和生物學背景存在差異，但受感染動物肝臟中的基因活動卻類似于人類胎兒的肝臟細胞活動。一系列有關人類胎兒和成人肝臟祖細胞樣的轉錄組標記在受感染的犰狳肝臟中上調，這表明在犰狳體內產(chǎn)生了祖細胞群，這些祖細胞進而形成新的肝細胞和肝組織。

也就是說，受感染動物肝臟中與生長和細胞生成相關的新陳代謝相關基因被激活，而與衰老相關的基因則被抑制。

“這些微小的細菌知道如何培養(yǎng)功能性肝臟，” 認為，對于微生物來說，更大的肝臟可能是有利的，因為它提供了更多的生存空間?？茖W家或許能夠利用這種機制來誘導肝病患者的再生。

不過，目前為止研究人員尚不清楚麻風分枝桿菌如何實現(xiàn)對于肝臟的重編程。 解釋道，由于九帶犰狳和麻風分枝桿菌都不是該領域的經(jīng)典研究模型，因此缺乏許多用于研究它們的分子工具。

“如果我們能夠確定這種細菌如何促進肝臟生長且不會造成任何不良影響，這些機制或將能夠被轉化成為更加安全的治療干預措施，以便恢復老化的肝臟和再生受損組織。” 公開表示。

不過，來自德國馬克斯普朗克分子細胞生物學和遺傳學研究所的干細胞和類器官研究員 對此提示道，特別針對于潛在的腫瘤誘發(fā)情況，需要對試驗動物進行更長時間的觀察。

據(jù)悉，九帶犰狳在野外的壽命約為 12 年，在人工飼養(yǎng)下的壽命約為 20 年。因此，需要在至少 30 個月后檢驗受試動物肝臟是否出現(xiàn)損傷跡象。 表示，如果受感染的肝臟在如此長的時間內保持健康，那么弄清楚如何在不誘導腫瘤發(fā)生的情況下微調組織再生，將為相關肝臟疾病患者帶來福音。

參考資料：

1.

2.https://www.science.org/content/article/leprosy-spurs-growth-armadillo-livers-offering-clues-organ-regeneration

編者按：本文轉載自微信公眾號：生輝(ID：SciPhi)，作者：彼得兔