作者:Anura Rambukkana 来源:《细胞报告—医学》 发布时间:2023/1/5 10:31:39
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麻风病菌暗藏肝脏再生密码

 

犰狳的壳下藏着一个秘密,当它们感染了引发人类麻风病的细菌时,其肝脏会急剧生长。

一项近日发表于《细胞报告—医学》的研究通过揭示上述奇怪的现象,为人类身体如何控制肝脏再生,以及如何启动肝脏再生提供了线索。

肝脏是身体的再生冠军,能够在受伤和罹患部分疾病后重建。如果一个人捐献了一个肾脏,剩余的部分不会再生;但一个人即使2/3的肝脏被移除了,剩余的部分仍会再生成一个完整的肝脏。

但科学家不知道如何在因肝硬化或其他疾病导致肝脏衰竭的患者体内,重建这种肝脏的自我更新。

约10年前,英国爱丁堡大学再生生物学家Anura Rambukkana和同事在实验中发现,引起麻风病的细菌会侵入包含神经元的小鼠的雪旺细胞。一旦细菌定居在这个“新家”,它们就会使细胞退化到不太成熟的发育状态,变得更像干细胞。

同样的过程会发生在其他动物身上吗?这个问题困扰着Rambukkana夜不能寐,因为麻风病菌在活小鼠或其他标准实验室动物体内生长得不好。

后来Rambukkana想到,这项研究使用的引起麻风病的病菌来自一家公司饲养的九带犰狳。于是他赶紧联系了该公司的一位科学家,询问感染该病菌的犰狳,其器官是否存在异常。那位科学家告诉他,“我们观察到犰狳的肝脏变大”。

Rambukkana与合作者近日发表的新研究证实了上述情况。他们发现,感染麻风病细菌的犰狳肝脏,比未感染的肝脏要大约1/3。但肝脏并不是无规律地膨胀,扩大的部分保留了肝脏独特的解剖结构,即具有正确的裂片数量和独特的蜂巢状亚基排列结构。因此,分析动物肝脏如何保持生长,或有助于更好理解人类肝脏的再生机制。

通常,受到感染或患有其他肝脏疾病的人类肝脏可能会发展出肿瘤并积聚瘢痕组织,从而阻碍器官的正常活动。然而,上述问题并没有发生在受感染的犰狳身上。研究人员对受感染犰狳的几种肝脏蛋白质的分析表明,其肝脏运转正常。

为了探究犰狳肝脏是如何膨胀的,Rambukkana和同事测量了感染和未感染犰狳的基因活性,发现就像之前研究的小鼠雪旺细胞一样,犰狳体内含有麻风病菌的肝细胞变得更像干细胞。受感染动物肝脏中的基因活动,类似于人类胎儿仍在形成的肝脏中的基因活动模式。

Rambukkana认为,对于微生物来说,更大的肝脏更有利,因为这能够为其提供更多的生存空间。

“这些微小的细菌知道如何培育功能性肝脏,科学家或能利用这种机制诱导肝病患者的肝脏再生。”他说。

不过,也有专家认为,该研究仍存在不少问题。比如需要证明,感染麻风病菌的犰狳的肝脏并不是因为“充满了细菌”而变大。

尽管存在挑战,但美国匹兹堡大学医学院肝病学家Alejandro Soto-Gutierrez认为,在几乎所有关于肝脏再生的实验动物都是小鼠或大鼠的情况下,用犰狳开展实验的研究“令人耳目一新”。(来源:中国科学报 许悦)

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2022.100820

 
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