單細胞轉錄組分析揭示了成肝細胞分化的精確途徑和調控機制

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單細胞轉錄組分析揭示了成肝細胞分化的精確途徑和調控機制

【據《Hepatology》2017年11月報道】題：單細胞轉錄組分析揭示了成肝細胞分化的精確途徑和調控機制(作者Yang L等)

雙潛能成肝細胞如何分化為肝實質細胞和肝內膽管細胞尚不清楚。通過對從胚胎發育10.5 d(E10.5)至E17.5的小鼠胚胎中分選得到的成肝細胞、肝實質細胞和肝內膽管細胞進行單細胞轉錄組分析，發現成肝細胞向肝實質細胞的分化是逐漸發生的，遵循線性的細胞命運“默認”的途徑。并且，隨著更多的細胞轉變為完全分化的肝實質細胞，處于增殖狀態細胞的數目減少。此外，在給定的發育階段中分別處于增殖和靜息狀態的成肝細胞表現出均一的分化狀態。這一獨特的特征使得作者團隊能夠將單細胞和大量細胞的轉錄組分析相結合，確定成肝細胞向肝實質細胞的轉變發生在E13.5和E15.5之間。與肝實質細胞的發育相反，成肝細胞向肝內膽管細胞的分化是從“默認”途徑中“分支”出來的。新生的肝內膽管細胞在E11.5和E14.5之間連續發生，在給定的發育階段它們的成熟狀態是不均一的。另外，隨著更多的細胞轉變為成熟的肝內膽管細胞，處于增殖狀態的細胞的數目增加。基于單細胞轉錄組分析的結果，還發現蛋白激酶C/絲裂原活化蛋白激酶信號通路能夠促進肝內膽管細胞成熟。此研究為肝實質細胞和肝內膽管細胞的體內發育定義了不同的途徑，這對于理解肝臟生物學及開發在體外有效地誘導干細胞分化為肝實質細胞和肝內膽管細胞的策略至關重要。

(北京大學生命科學學院 細胞增殖與分化教育部重點實驗室，北大-清華生命科學聯合中心 徐成冉 報道)