经过长达十年不懈努力，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)周斌研究组，自主开发了一种可以长时间不间断捕捉细胞增殖的新技术——ProTracer，并利用该技术发现了成体肝脏中新生肝细胞的来源。国际学术期刊《科学》26日发表了相关研究成果。
肝脏是人体内重要的代谢器官，主要功能细胞是肝细胞。肝脏一旦受损，需要“新生”肝细胞才能完成功能修复。在肝脏疾病治疗中，寻找新生肝细胞的来源是科学家们致力解决的问题。
肝脏的基本单位是肝小叶，肝小叶中的肝细胞通过自我增殖产生新的肝细胞。每个肝小叶可以分为多个区域，这些区域中的肝细胞“不尽相同”。究竟哪一区域的肝细胞具有较强的增殖能力，科学家们还未找到准确答案。
以往有关肝细胞来源的研究，均依赖单个分子标记来追踪肝脏中某一肝细胞亚群，再观察这个亚群的扩增情况。这种方法效率较低，且缺少对整个肝脏所有肝细胞增殖能力的分析，犹如“盲人摸象”，观察的是事物的局部而非整体。若要准确寻找到新生肝细胞的来源，需要在肝脏整体水平上，检测所有肝细胞的增殖情况。
传统检测细胞增殖的方法就像照相机，只能拍摄一个瞬间，即检测某个时间点的细胞增殖，并且无法对各类细胞的增殖做精准区分。肝细胞增殖速率较为缓慢，而肝脏中其他类型的细胞，比如巨噬细胞和内皮细胞，发生增殖的速率又相对较快。利用传统方法检测细胞增殖，很难捕捉追踪某一时间点的肝细胞增殖信号。
周斌研究组开发了一种能够捕捉细胞增殖的录像机——ProTracer，既可以在长时间内不间断地追踪细胞增殖，又可以精准定位，追踪某一特定细胞类群(如肝细胞)的细胞增殖。这就好比在黑夜中，让只有被锁定目标的“星群”发光，而不是在满天繁星中找寻其中的一两颗。
利用这项自主原创的新技术，研究组在小鼠实验中，给增殖的肝细胞打上“唯一标记”，经过长达数周至数月的“密切”追踪，最终发现成体肝脏中，新生肝细胞主要来源于肝小叶中间区域的肝细胞。
业内专家认为，该研究通过全新的视角和技术手段，直观展现了所有肝细胞类群的增殖情况，揭示了成体肝脏在生理稳态和损伤再生过程中肝细胞的来源，为肝脏损伤修复再生研究开辟了新思路，为肝脏疾病的治疗提供了新的理论基础。
科学家自主开发的ProTracer技术，具有长时间不间断检测细胞增殖的能力，可以特异性地标记某种特定细胞谱系的细胞增殖，并且实现了不牺牲样品直接活体检测细胞增殖，从多个维度提高了细胞增殖检测的能力和范围，可以广泛应用于不同组织器官细胞增殖的检测，可望为发育生物学、肿瘤学、神经科学和再生医学等众多领域的研究提供强大技术支撑。
原载于新华社 2021年2月26日
作者：张建松
