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NAC-Organ技术助力慢性肝损伤新机制研究

update time:2023-08-23 08:53:45Number of clicks:683

肝纤维化作为一种癌前病变,受损肝细胞在炎症与纤维化的微环境中如何发生恶性转化成为肝病领域重大科学问题。肝星状细胞被认为是肝脏纤维化发生和进展的主要效应细胞,已成为干预纤维化进展的关键靶细胞。活化肝星状细胞的凋亡或衰老可作为缓解或逆转肝脏纤维化的治疗策略。然而,衰老细胞可以分泌一系列称为衰老相关分泌表型(senescence-associated secretary phenotype,SASP)特异性蛋白组分,影响局部微环境使之呈现一种促炎促肿瘤状态。目前关于衰老肝星状细胞对损伤或变性肝细胞的影响及分子基础缺乏研究。


近日,复旦大学基础医学院吴健教授课题组在生物医学类权威期刊《Theranostics》发表题为Secretome of Senescent Hepatic Stellate Cells Favors Malignant Transformation from Nonalcoholic Steatohepatitis-Fibrotic Progression to Hepatocellular Carcinoma的文章,该文章以非酒精脂肪性肝病的慢性演变过程为基础,关注在单纯脂肪肝→NASH→纤维化→异型变→肝细胞肝癌进程中肝星状细胞衰老的动态变化,采用非标记质谱蛋白组学技术定量分析衰老肝星状细胞的完整分泌表达谱,并通过共培养和3D微器官等技术,判断衰老肝星状细胞特征分泌蛋白组分对肝细胞行为及命运的影响。

Theranostics 2023; 13(13): 4430-4448;DOI: 10.7150/thno.85369

在该研究中,作者发现活化肝星状细胞发生衰老后,其分泌表达谱发生特征性改变,以旁分泌形式促毗邻近肝细胞内β-连锁蛋白(β-catenin)/Wnt及豪猪(Hedgehog)信号通路激活,促进肝细胞的恶性转化。同时,衰老肝星状细胞分泌蛋白能够影响肝细胞增殖、上皮间质转化(EMT)及多能干性和形态转化等,通过内在癌基因激活,起始或加速肝细胞恶性转化过程。衰老肝星状细胞特定分泌蛋白组分的增加,是推动慢性炎症纤维化微环境下肝细胞恶性转化的重要因素。该项创新性研究揭示了衰老肝星状细胞特征分泌蛋白成分促进炎症、变性肝细胞恶性转化的分子基础,现有数据提示促进肝星状细胞衰老为基础的纤维化干预策略可能是一把“双刃剑”,而病因治疗及早期干预将成为阻止肝纤维化进展的有效手段。

Graphical abstract of the publication (Theranostics 2023; 13(13): 4430-4448)

在该研究中,作者采用朴衡科技的NAC-Organ 3D培养技术,将衰老肝星状细胞与正常原代肝细胞组装成3D微器官(下图)。2周后,与对照组相比,衰老组的甲胎蛋白(AFP)、β-catenin 和Gli-1水平显著升高。此外,衰老组3D类器官的上皮标志特征(如E-cadherin的表达)明显下降。这些发现进一步证明了衰老肝星状细胞分泌蛋白的改变有利于肝细胞恶性转化。

衰老星状细胞与原代肝细胞形成3D微球及前者对肝细胞特性的影响(Theranostics 2023; 13(13): 4430-4448)


NAC-Organ技术仅需24小时即可制备包含肝实质和非实质细胞的体外3D肝脏模型(NAC-Liver)。NAC-Liver能够在体外稳定培养超过30天,并且高水平的维持肝实质细胞的分泌、代谢等功能。


NAC-Organ技术作为一种组装型3D培养技术,能够24小时超快建模,并具有极强的设计灵活性,可根据研究目的调整细胞组成,对特定类型细胞进行基因编辑,更明确的揭示目的细胞作用机制。

原文题目:Secretome of senescent hepatic stellate cells favors malignant transformation from nonalcoholic steatohepatitis-fibrotic progression to hepatocellular carcinoma

期刊:Theranostics

IF:12.4




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