肝脏病学:从皮肤组织获得功能性肝细胞

来源：原创网站2022-01-28 16:30

在一项新的研究中，来自加州大学旧金山分校、苏黎世大学和瑞士伯尔尼大学的研究人员通过一个复杂的过程从患者的皮肤组织中产生肝细胞。

2022年1月28日/Bion/-尿素循环负责去除生物体内蛋白质分解产生的含氮废物。如果鸟氨酸转氨酶(OTC)在这个循环中不存在，氨的积累将上升到毒性水平。OTC缺乏是尿素循环中最常见的疾病。直到现在，都无法用药物治愈。

OTC基因位于性染色体(X染色体)上。这意味着这种疾病的表现通常在女性新生儿中较弱(两条X染色体)。但是，在一个X染色体和一个Y染色体的男性新生儿中，OTC基因的缺陷会产生很大的影响：在新生男孩中，OTC缺陷引起的氨中毒往往是致命的。科学家们正在寻找在实验室测试非处方药物缺乏症的方法。

在一项新的研究中，来自加州大学旧金山分校、苏黎世大学和瑞士伯尔尼大学的研究人员通过一个复杂的过程从患者的皮肤组织中产生肝细胞。具体过程如下：从OTC缺乏患者和对照组(健康人)中提取皮肤组织样本。使用日本科学家山中伸弥开发的诱导多能性(iPS)方法，将提取的皮肤细胞诱导并转化为iPS细胞，使其能够像胚胎一样发挥功能。相关研究结果最近发表在《国际肝病杂志》上，标题为“鸟氨酸转糖基酶缺陷的人类丙型肝炎设施模型中水通道蛋白9的诱导”。

论文作者、伯尔尼大学医院资深儿科医生Alexander L mmle博士解释说：“通过使用iPS细胞生成技术，我们成功地将iPS细胞分化为肝细胞，其功能与患者的肝细胞基本相同。但我们观察到，由iPS细胞(iPS-Hep)分化的肝细胞分泌的尿素明显少于真正的健康肝细胞，这与-Hep是来自健康人还是尿素循环功能障碍患者无关。”

从患者的诱导多能干细胞(iPS-Hep)分化的肝细胞(iPS-HEP)的尿素代谢受损。图片来自《国际肝病》，2021，DOI :10.1002/HEP.32247。

这些作者可以确定这种行为的原因。诱导多能干细胞的特点是完全缺乏水通道蛋白9 (AQP 9)，这是一种位于细胞膜表面的转运蛋白。这种缺陷的原因是人为诱发的——Hep还不成熟，具有胎儿的特征。

AQP9:人工诱导Hep功能的关键

水通道蛋白负责水分子和一些物质通过细胞膜的运输。AQP9负责尿素的运输。在下一步中，这些作者开发了诱导多能干细胞表达水通道蛋白9的过程。结果，表达AQP9的iPS-Hep改变了它们的行为。它们能把氨分解成尿素，排出尿素，就像健康的肝细胞一样。这为-Hep的功能测试程序奠定了基础。

用-Hep测试治疗剂

OTC缺乏症的特点是OTC蛋白结构复杂，不能正常发挥功能。像大多数较大的蛋白质一样，它们需要伴侣蛋白才能正常组装和运行。该论文的合著者、苏黎世大学医院儿童研究中心的Johannes Heberle教授解释说，“伴侣蛋白确保OTC的正确折叠，并确保OTC为以后使用或重置做好适当准备。现在，这个新的测试模型被用来测试OTC的伴侣蛋白，以了解更多关于OTC缺乏的知识，当然也有可能的治疗方法。”(100yiyao.com 100医疗网)

参考文献：

亚历山大莱姆勒等人。《国际肝病》，2021年，doi 336010.1002/hep . 32247。

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