如何準確尋找新生肝細胞的來源？上海科學家團隊開發了一款新型“錄像機”。

肝臟是人體內重要的代謝器官，它的主要功能細胞是肝細胞。肝臟一旦受損，需要“新生”肝細胞才能完成功能修復。肝臟疾病治療中尋找新生肝細胞的來源，是科學家們致力解決的問題。

近日，中國科學院分子細胞科學卓越創新中心（生物化學與細胞生物學研究所）周斌研究組開發了一種可以長時間不間斷捕捉細胞增殖的新技術——ProTracer，利用該技術他們發現了成體肝臟中新生肝細胞的來源。相關研究成果於北京時間2月26日發表於國際學術期刊《科學》。

圖中紅色信號即是新生的肝細胞，集中在肝小葉的中間區。

傳統檢測方法：像照相機，只能拍一個瞬間

肝臟的基本單位是肝小葉，肝小葉中的肝細胞通過自我增殖產生新的肝細胞。每個肝小葉可以分爲多個區域，這些區域中的肝細胞“不盡相同”，究竟哪一區域的肝細胞具有較強的增殖能力，科學家們還未找到準確答案。

以往有關肝細胞來源的研究，均是依賴單個分子標記來追蹤肝臟中某一肝細胞亞羣，再觀察這個亞羣的擴增情況。

這種方法效率較低，且缺少對整個肝臟所有肝細胞增殖能力的分析，猶如盲人摸象，觀察的是局部而非整體。若要準確尋找到新生肝細胞的來源，需要在肝臟整體水平上檢測所有肝細胞的增殖情況。

傳統檢測細胞增殖的方法就像照相機，只能拍攝一個瞬間，即檢測某個時間點的細胞增殖，且無法對各類細胞的增殖做精準區分。肝細胞增殖速率較爲緩慢，而肝臟中其他類型的細胞比如巨噬細胞和內皮細胞，發生增殖的速率又相對較快。

利用傳統方法檢測細胞增殖，在某一時間點內能夠獲取的肝細胞增殖信號非常微少甚至沒有，即便有也很容易被其他細胞的增殖信息淹沒。

新技術：像“錄像機”，不間斷追蹤細胞增殖

周斌研究組開發了一種能夠捕捉細胞增殖的錄像機——ProTracer，既可以在長時間內不間斷地追蹤細胞增殖，又可以精準定位，追蹤某一特定細胞類羣（如肝細胞）的細胞增殖，讓黑夜中只有被鎖定目標的“星羣”發光，而不是在滿天繁星中找尋其中的一兩顆。

在小鼠實驗中，他們利用這項技術，給增殖的肝細胞打上“唯一標記”，經過長達數週至數月的“密切”追蹤，最終發現成體肝臟中新生肝細胞主要來源於肝小葉中間區域的肝細胞。

該研究通過全新的視角和技術手段，直觀展現了所有肝細胞類羣的增殖情況，揭示了成體肝臟在生理穩態和損傷再生過程中肝細胞的來源，爲肝臟損傷修復再生研究開闢了新思路，爲肝臟疾病的治療提供了新的理論基礎。

新開發的ProTracer技術具有長時間不間斷檢測細胞增殖的能力，可以特異性地標記某種特定細胞譜系的細胞增殖，並且實現了不犧牲樣品直接活體檢測細胞增殖，從多個維度提高了細胞增殖檢測的能力和範圍，可以廣泛應用於不同組織器官細胞增殖的檢測，爲發育生物學、腫瘤學、神經科學和再生醫學等衆多領域的研究提供強大技術支撐。

推廣：“錄像機”可用於肺細胞、胰島細胞等研究

該工作得到了國內外權威專家的高度評價。

瑞典卡羅林斯卡醫學院EmmaR.Anderssion教授針對該項工作在《科學》發表了題爲“Inthezoneforliverproliferation（肝增殖的最佳區域）”的亮點專評文章，評價該工作“開發了非常有趣新穎的追蹤細胞增殖的新技術——ProTracer，揭示了肝臟在生理穩態和不同損傷狀態下肝細胞的來源”，並讚許了ProTracer技術的應用前景。

她認爲“ProTracer提供了連續不斷地追蹤成年期較長時間（數月）內成年細胞增殖的可能性，從而能夠鑑定出各種器官中增殖速率較慢的細胞和稀有幹細胞，有可能揭示出以前未知的幹細胞羣”。

來自國家肝癌科學中心的王紅陽院士評價該工作“另闢蹊徑，利用新技術直觀地、無偏見地尋找到新生肝細胞的來源，爲肝再生的機制探索和肝臟疾病的臨牀研究提供了新思路、新技術，爲轉化應用研究奠定了紮實基礎”，認爲“ProTracer技術具有廣泛的實用性，可以拓展到人體多種組織器官中有關細胞增殖、起源等的研究”。

記者從周斌處獲悉，Protracer可用於肺細胞、胰島細胞等多種細胞增殖的研究中去，具備了可複製可推廣的可能性。

中國科學院分子細胞科學卓越創新中心（生物化學與細胞生物學研究所）周斌研究組副研究員何靈娟博士（現就職於西湖大學）、博士後蒲文娟、博士研究生劉秀秀爲該論文的共同第一作者，周斌研究員爲該論文通訊作者。該工作獲得了瑞士諾華醫學生物研究所JanS.Tchorz教授、南京醫科大學季勇教授、瑞典阿斯利康Qing-DongWang博士和上海南方模式生物公司孫瑞林博士及其團隊的大力支持。

該工作也得到分子細胞科學卓越創新中心動物平臺和細胞分析技術平臺的大力支持，並得到來自中科院、基金委、科技部以及上海市科委等部門的經費支持。