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Nature|首个活体健康人肝脏空间图谱:揭示人鼠核心差异

发布时间:2026-05-09

图片背景简介

构造 人团队的DNA表现图谱常出现异常于稳定样品的了解。往年实验多用于脑死亡视频捐献器官者或方面的大问题摘除团队旁的"附近一般"团队,但这种样品会出现坏死、代谢转化错乱或急病微氛围要素等大问题。

2026年4月,国际顶级期刊《Nature》发表了题为“A spatial atlas of the healthy human liver from live donors”的突破性研究,该研究通过空间转录组学(Visium、Visium HD、MERFISH和PhenoCycler 成像)与单细胞质核RNA测序(snRNA-seq)的深度整合,系统揭示了活体健康人肝的空间表达蓝图,并发现人类肝脏中央区功能相较于小鼠及其他哺乳动物存在明显差异。本研究为健康人类肝脏提供了空间基因表达参考框架,并深入揭示了早期脂肪变性过程中肝细胞的变化机制。

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前景转录组学

蕴含活体建康供肝的特色转录组特征描述

研究团队首先通过Visium个人空间转录组学系统解析了16例肝脏样本的转录组特征,包括8例活体健康供肝(LHD)和8例病理旁"邻近正常"组织。在44,243个高质量spots中,研究发现活体健康供肝与邻近正常组织在伪批量表达谱上明显分离:健康供肝高表达肝细胞功能基因,包括尿素循环酶(ASS1)、药物代谢酶(CYP2E1)和糖异生基因(PCK2);而邻近正常组织则高表达免疫相关基因(S100A8、S100A9)和应激基因。线性混合回归模型显示,"样表内型"是基因遗传表明变种的包括带动主观因素,其效应超过年龄、性别和组织学评分。这一发现警示:传统病理旁"正常"组织可能存在系统性偏差,活体健康供肝才是建立真正健康参考标准的理想选择。

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图1 猿类和辅乳期生物内脏器官的空间区域表现图谱

Visium HD & MERFISH

重新构建肝小叶门动脉

军委动脉轴的精深系统分区图谱

利用CYP2E1等标志基因构建分区指数,研究团队将肝小叶划分为5个成次。在1,724个肝细胞特异性基因中,1,14个(66%)表現出明显的系统盘不同。中央静脉区富集外源物质代谢(CYP2E1)、胆汁酸合成(CYP27A1)和脂质合成(FASN)基因;而门静脉区则高表达免疫相关基因(CRP、SAA1)和经典糖异生基因(PCK1)。突破点性得知:人类特有的线粒体糖异生基因PCK2和葡萄糖转运蛋白GLUT2(SLC2A2)均呈中央静脉区富集,一直挑战赛了传统与现代我认为糖异生限于门血管区的论题。Visium HD与Visium数据验证这些分区模式(Spearman R=0.70,P<10⁻³⁰),MERFISH在500个基因上进一步独立验证了分区模式。

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图2 肝上皮细胞染色体形容区分

跨种类环境空间转录组学

体现了人肝区域玩法的植物物种特情人

研究团队生成小鼠(n=6)、野猪(n=2)、家猪(n=3)和牛(n=2)的空间转录组数据,进行系统比较。主要结论:人与小鼠的分区偏倚相关性较低(R=0.15,P=5.18×10⁻²⁵),存在大规模功能偏移。人类中央静脉区显著富集尿素循环酶(OTC、ASL、NAGS)、脂肪酸合成酶(FASN)及转录因子HNF4A(在小鼠中为门静脉区富集),而这些功能基因在小鼠中多呈门静脉区富集。更意外的是,与猪、牛等大型哺乳动物相比,人肝中央静脉区功能多样性仍显著更高。或许WNT警报通道的划分格局在几乎所有植物种群中保手,但人工国家区功能性的独有偏离可能会由产生率、肾上腺素系数等植物种群特情人客观因素驱动软件,提示小鼠模型在研究人肝脏代谢疾病时可能存在系统性局限。

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图3 喂乳植物直接特别和一同的系统分割机制

snRNA-seq & Visium HD

解密非一般受损细胞的发展空间区域及互作手机网络

通过snRNA-seq(67,000+个受损细胞质)结合Visium HD空间定位,研究团队构建了成纤维细胞、Kupffer细胞、肝窦内皮细胞等非实质细胞的分区图谱。与小鼠各种,人肝Kupffer人体细胞呈党中央区含有,可能与其清除高代谢活性中央区死亡肝细胞的功能相关。进一步分析发现多个分区特异性配体-受体互作对:中央区LSECs来源的WNT2与肝细胞FZD5及成纤维细胞FZD1受体互作;成纤维细胞和LSECs表达的RSPO3与肝细胞LGR5和LGR4受体共分区。这些结果为理解肝内分区特异性信号通讯提供了重要资源。

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图4 肾脏非实际人体细胞的区分

系统掌握&多个学优势互补

具体分析初期脂肪细胞转性中的线粒体代偿政治危机

在表现为轻度脂肪变性(<20%)的健康供肝中,MASLD 脂质积累起始于中央静脉区。研究团队利用产品的学习对H&E彩色图像做相素级脂滴定量分析,将中央静脉区spots按脂质含量分为5个梯度。结果显示:随着脂质增加,脂质摄取/合成基因(SLC27A3、DGAT1)下调,而β-氧化(DIO1、HSD17B4)和脂质分泌(ABCB4)基因上调——提示肝细胞试图通过增强线粒体氧化能力限制脂质堆积。关键提示:核编码线粒体蛋白基因(如NDUFA9、NDUFS4、NDUFS8)表达下降,而线粒体自身编码的RNA(MT-ND1、MT-ND4L)却代偿性上升。这种核-线粒体基因表达失衡可能是未来脂毒性的潜在机制之一,为MASLD(代谢相关脂肪性肝病)早期干预提供了全新靶点。

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图5 脂肪细胞系退行肝细胞系基因遗传理解的日常动态变动

拜谱个人总结

本科学研究成功的英文建设了从"样例取得→服务器图谱→跨鱼类相当→组织细胞互作→重大疾病工作机制"的详细完整调查摩托车链条,采用几组学新技术打碎了"稳定比能够用病检旁进行方式"的普通认知能力,再次清楚活体稳定供肝算作"氧分子可以参考规范"的内在认知度,为了解肝或其他排毒器官设计布局职能的外来物种特女性朋友提拱了范式。拜谱海洋生物推出了时间空间几组学介绍功能,震撼"办公空间异质性-肿瘤细胞互作-皮肤疾病系统"相互影响研究分析的核心理念所需,实行多个学检测工具、深层次覆盖率:环境转录组(Visium/Visium HD)、单癌细胞测序(scRNA-seq/snRNA-seq)、靶向药物产生组及核蛋白组学的全流量处理好工作方案,带来了从检查到定性分析的全流量服务质量,推助医学检验研究分析跨入新分阶段。喜欢在线咨询!

参照期刊论文

Yakubovsky O, et al. A spatial atlas of the healthy human liver from live donors, Nature (2026), //doi.org/10.1038/s41586-026-10377-y
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