终末期肝脏疾病治疗的唯一方法是肝移植。然而捐赠肝脏数量有限,再生医学应运而生。目前,该领域一个主要目标是实现自体组织组装——让细胞经历一系列统筹分子事件,精确计算时间和间隔形成具功能性的三维肝芽。精确胚胎内胚层(肝脏形成部位)发育分子-细胞窜扰上下文细节对提高再生治疗潜能至关重要。
“可移植的组织工程肝脏和肝组织能挽救生命,”Takebe说。“最新研究数据为我们提供了细胞间通讯的细枝末节,利用这些信息,我们生产出了非常接近人类胎儿细胞的人类肝芽。”
遗传图纸
作者使用单细胞RNA测序(RNA-Seq)检测单个细胞在三维环境中的变化情况。在此,血管细胞、结缔组织和肝细胞进行复杂沟通。
新一代的遗传筛查: CIRSPR与单细胞测序的强强联合
单细胞RNA-Seq技术的主要优点是它提供了单个细胞基因活性图纸。研究人员把注意力集中在不同细胞不同时空下的活性转录因子、信号分子和受体完整图纸开发。
他们观察到了呈戏剧性变化的基因-分子窜扰和细胞行为。
单细胞RNA-Seq还帮研究人员以天然人胚胎和成人胚胎肝细胞为基准,检测了人工3D肝组织细胞的分子和基因特征图谱,发现它们与天然发育的人肝细胞非常类似。
研究人员特别指出,刺激血管内皮生成(VEGF)的信号蛋白与VEGF接受器蛋白之间的分子窜扰有助于触发肝部血液供应形成(KDR)。目前研究表明,VEGF和KDR之间的沟通信号是指导肝组织成熟发展的关键。