人肝细胞体外长期培养突破瓶颈

  (记者孙国根)近日,《科学》杂志发表复旦大学基础医学院袁正宏研究组与北京大学邓宏魁研究组、解放军总医院卢实春研究组合作的一篇研究论文,其利用化学小分子调控细胞信号通路,实现功能肝细胞在体外的长期维持,并证实此肝细胞在体外支持乙型肝炎病毒及丙型肝炎病毒的长期持续感染,该成果为大量制备功能成熟肝细胞提供了可能。

  如何诱导获得功能成熟的细胞并在体外保持其功能性一直是再生医学的国际难题。研究人员以体外培养过程中快速失去功能的人原代肝细胞为对象,首先发现与在体外培养24小时的细胞的转录谱差别、显著变化等,找到5种关键的化学小分子(FSK、SB43、DAPT、IWP2和LDN193189),将其称为“5C”。之后,研究人员利用“5C”在体外成功实现了肝细胞功能的长期维持。这种方法相比于传统遗传学方法,可实现对多个信号通路靶点的精细调控。在一个月以上的培养过程中,该方法成功抑制了肝细胞的去分化,细胞整体表达谱与体内的肝细胞高度相似,并可长期维持白蛋白分泌、尿素合成、药物代谢等肝细胞的功能。

  更重要的是,实验证明,“5C”培养的原代肝细胞可支持乙肝病毒及丙肝病毒的复制。在长达30天的感染过程中,乙肝表面抗原、e抗原、乙肝病毒DNA等指标明显优于目前常用的培养条件,尤其是能够长期稳定产生乙肝病毒复制必需的共价闭合环状DNA,而这种DNA的产生正是目前乙肝病毒难以被清除,疾病难以被治愈的关键。在丙肝病毒感染方面,“5C”培养的原代肝细胞中也检测到了丙肝病毒有效复制的信号,其在普通原代肝细胞培养条件下是检测不到的。