来自北京大学生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心的研究人员接连发表文章,首次在单细胞水平上分析了胰岛β和α细胞成熟、增殖和异质性建立等重要问题,以及揭示了双潜能的成肝细胞分化为肝实质细胞和肝内胆管细胞的分子路径及调控机制。

  这些研究分别发表在Hepatolog和Cell Metabolism杂志上,由北京大学生命科学学院徐成冉课题组完成。

  肝脏是重要的代谢调控及药物解毒器官,其结构组成和功能实现主要依赖于两类表皮细胞——肝实质细胞和肝内胆管细胞。这两类细胞是在早期肝脏发育中由双潜能的成肝细胞分化形成。然而,我们对这个分化过程的特征及调控机制并不清楚。

  在最新研究中,研究人员建立了小鼠胚胎肝脏不同发育阶段肝胆细胞的富集方法,并通过单细胞测序技术系统地绘制了肝胆细胞分化发育图谱。分析发现,早期刚形成的成肝细胞已经开启了向肝实质细胞的分化方向,开始表达肝实质细胞分化发育相关的转录调控因子,这表明成肝细胞向肝实质细胞的命运转变是一个“默认”的过程。并且,每个发育时期的成肝细胞或肝实质细胞具有发育同步性,其沿着一条“线性”路径逐步推进。与之相反,肝内胆管细胞的分化发育“分支”于成肝细胞向肝实质细胞的转变过程,受到多种转录因子及信号通路分子的调控。并且,由于特化形成的时间不同及分布位置的差异,每个发育时期的肝内胆管细胞是高度异质的。因此,对于成肝细胞的分化过程,这项研究描绘了一个全新的“默认-调控”发育方式。伴随着“默认-调控”发育方式的差异,肝实质细胞和肝内胆管细胞采取不同的机制控制细胞的增殖与分化。