为什么我们的肝脏能再生？Cell Genom最新研究：科学家揭示肝脏再生的关键基因调控机制

来源：100医药网 2025-06-10 11:21

来自巴塞罗那大学等机构的科学家们通过研究揭示了肝脏再生的关键基因调控机制，为未来的医学突破奠定了一定的基础。

肝脏是人体中一个令人惊叹的器官，它不仅负责解毒、代谢和储存营养等多种关键功能，还具备非凡的再生能力。即使在部分切除或受损后，肝脏也能恢复其质量和功能，这种再生能力为再生医学的发展提供了巨大的潜力。

近日，巴塞罗那大学等机构的科学家在《Cell Genomics》杂志上发表了一篇题为 Sequential activation of transcription factors promotes liver regeneration through specific and developmental enhancers 的研究报告，揭示了肝脏再生的关键基因调控机制，为未来的医学突破奠定了基础。

肝脏再生是一个复杂而精细的过程，涉及基因表达的精确调控。正常情况下，肝细胞处于静止状态，但在部分肝切除（PHx）后，这些细胞会在几小时内重新进入细胞周期并开始增殖。这一过程不仅依赖于细胞周期的重新启动，还涉及基因表达的广泛变化。近年来，科学家们通过基因组学和表观遗传学的研究，逐渐揭示了肝脏再生过程中基因调控的复杂性。然而，关于再生过程中特定基因调控元件的作用机制，仍有许多未知。

在这项研究中，研究人员通过分析小鼠肝脏在部分切除后的基因表达和染色质可及性变化，绘制了肝脏再生过程中基因调控元件的全基因组图谱。他们使用RNA测序（RNA-seq）和转座酶可及性染色质测序（ATAC-seq）技术，分析了肝脏在6小时、24小时和48小时后的基因表达和染色质状态变化。这些时间点分别对应肝脏再生的启动阶段、肝细胞进入S期和有丝分裂阶段。

全文的图形摘要

研究发现，在肝脏再生过程中，关键基因的表达受到多种顺式调控元件的调控，包括再生特异性增强子和重新激活的发育增强子。这些增强子通过激活转录因子来促进肝细胞的启动和增殖。具体来说，AP-1复合体和ATF3在再生初期激活增强子，而NRF2则在增殖阶段发挥主导作用。这些转录因子通过结合特定的DNA序列调控基因表达，从而推动肝脏再生。

此外，研究人员还发现，肝脏再生过程中，一些调控肝脏特异性代谢功能的增强子被抑制，特别是那些参与脂质代谢的增强子。这种抑制有助于优先启动增殖程序，暂时抑制能量密集型的代谢过程，如胆汁酸和视黄醇的合成。这种调控机制揭示了再生过程中基因表达的动态变化，为理解肝脏再生的分子机制提供了新的视角。

这项研究的亮点在于提供了肝脏再生过程中增强子-基因相互作用的全基因组图谱，揭示了再生特异性增强子和发育增强子的协同作用机制。这些发现不仅增进了我们对肝脏再生分子机制的理解，还为未来的再生医学研究提供了宝贵的资源。例如，通过激活特定的增强子或调控转录因子的活性，可以开发出促进肝脏再生的药物，为治疗肝脏疾病提供新的策略。

尽管这项研究属于基础研究，目前尚无直接的临床应用，但其对再生医学的潜在影响不容忽视。综上所述，这项研究通过揭示肝脏再生的关键基因调控机制，为再生医学的发展开辟了新的道路。相关研究发现不仅让我们对肝脏的神奇再生能力有了更深入的理解，还为未来的医学突破提供了新的希望。（100yiyao.com）

参考文献：

Palmira Llorens-Giralt, Marina Ruiz-Romero, Ramil Nurtdinov, et al. , Cell Genomics (2025). DOI: 10.1016/j.xgen.2025.100887.

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