新思路，上海药物研究所发现诱导肝细胞体外扩增方法

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肝细胞在体外很难扩增。一些研究表明，与生长因子或Wnt配体的化学鸡尾酒可以通过去分化支持肝细胞的长期扩增。然而，培养条件较为复杂，且具有完全分化能力的肝祖细胞的克隆扩增鲜有报道。

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作者：Mia

2022年11月29日，中国科学院上海药物研究所谢欣团队在Nature Communications上发表了题为“IL6 supports long-term expansion of hepatocytes in vitro”的研究报告。该研究发现了IL6与EGF和HGF结合，可诱导小鼠原代肝细胞在体外大量扩增。

https://doi.org/10.1038/s41467-022-35167-8

IL6在肝脏再生中起着核心作用

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肝脏是人体重要的器官，执行合成代谢、解毒和免疫防御等许多功能。外界环境各类因素常导致肝损伤，长期的肝损伤将诱发如肝炎、肝硬化和肝癌等疾病，最终会导致肝衰竭。目前，针对各种肝损伤疾病，肝细胞移植成为治疗终末期肝损伤最有效的方法之一，然而却面临着供体肝细胞来源匮乏、细胞活力不足及免疫排斥等诸多挑战。

与体内强大的增殖能力相比，成体肝细胞在体外培养和扩增而不丧失其肝脏特征却是极其困难的。由于原代肝细胞在药物毒性和代谢评估中的广泛应用，以及肝细胞治疗肝病的用途，确定体外扩增肝细胞的方法是一个紧迫的需要。

在部分肝切除术模型中，术后血液中许多信号分子，包括EGF、HGF、IL6、TNFα、胰岛素、胆汁酸、瘦素等迅速增加。IL6是炎症中被广泛研究的一种细胞因子，值得注意的是，IL6在肝脏再生中也起着核心作用。部分肝切除术后，Kupffer细胞和肝细胞都能迅速产生IL6。在IL6敲除的小鼠中，部分肝切除后，肝脏再生延迟且伴随着肝坏死增加。虽然有很多证据支持IL6在体内促进肝再生，但是否能在体外支持肝细胞的长期扩张尚不清楚。

IL6促进原代肝细胞体外扩增

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在这项研究中，研究团队发现IL6与EGF和HGF结合，将肝细胞转化为祖细胞状态，可诱导小鼠原代肝细胞在体外大量扩增，并可以接近无限传代(约150天内>30代，理论扩增约1035倍)。IL6还支持单个肝细胞来源的iHPC克隆的建立。这些IL6-iHPCs分化成成熟的肝细胞，能够很容易地移植并使Fah−/−小鼠的整个肝脏再生。

IL6促进原代肝细胞体外扩增

研究人员表示，这是一种非常接近生理条件的培养基。0.1 ng/ml的IL6足以诱导原代肝细胞生长，10-30 ng/ml的IL6可支持长期培养。血清中IL6的含量通常很低，在小鼠中低于1 pg/ml，在人类中低于100 pg/ml。但在肝切除术后，小鼠血清IL6可达4 ng/ml(45)，人类血清IL6可达0.7 ng/ml(46)，肝脏中IL6的局部浓度可能更高，因为肝脏巨噬细胞(包括Kupffer细胞)是IL6的主要来源。

进一步的研究表明，IL6主要促进二倍体肝细胞的增殖。在肝细胞中，IL6主要激活STAT3通路，而EGF/HGF主要参与激活ERK和AKT通路。阻断其中任何一条通路都会导致肝细胞扩增失败。研究人员还发现了Barx2、FoxM1、Elf3和Mxd3等许多转录因子受STAT3、ERK和AKT通路组合调控，它们位于IL6、EGF和HGF的下游。

总之，IL6-iMHs在基因表达谱和功能上与原代肝细胞相似，几乎可以使Fah - / -小鼠的整个肝脏重新生长。这种体外培养原代肝细胞的方法可能为培养以前难以培养的细胞类型提供新的思路，并支持其在再生医学中的应用。

参考资料：

https://doi.org/10.1038/s41467-022-35167-8

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

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