人体最大、功能最复杂器官肝脏 自我维护的机制仍是谜
文/王道还
肝脏是人体最大的器官,功能也最复杂;肝甚至可以再生,可见它对身体健康十分重要。可是过去的研究多以肝脏受到损伤后的反应为焦点,并不怎么注意平日肝脏自我维护的机制。事实上,我们饮食中的营养与毒素由消化道吸收之后,立即送往肝脏处理;无论常态的代谢还是解毒,都得偏劳肝脏。因此肝脏必然有常规更新机制,以维持机能。美国史丹佛大学医学院的研究团队以小鼠做实验,发现了一个这样的机制。
原来肝小叶中央静脉四周的肝细胞,在正常情况下,分裂得比其他的肝细胞略快一些。而中央静脉的内皮细胞会不断释出一种分子讯号,静脉四周的肝细胞是唯一受到那一讯号刺激的细胞群。研究人员以萤光染料追踪接受讯号刺激的细胞,发现中央静脉四周的肝细胞通常固守原地,它们外围的肝细胞却是由它们分裂出来的。估计在正常情况下,肝脏的肝细胞有40%是由中央静脉四周的肝细胞更新的。简单说,那些细胞无异肝细胞的干细胞。
中央静脉四周的肝细胞还有其他特征,支持把它们视为干细胞的观点。例如大部分肝细胞有好几套染色体,而不是正常的双套。分裂时,它们不会形成两个均等的子细胞。因此,大部分肝细胞都不适合承担干细胞的重任。可是史丹佛团队发现,中央静脉四周的肝细胞,许多都有正常的染色体组。研究人员还发现,中央静脉内皮层释出的分子讯号是驱动血管周遭细胞扮演干细胞的必要条件。
至于这种干细胞完全是处境的产物(如受分子讯号的驱使),还是还有其他的决定因子?肝脏受伤后,这一再生机制是否继续扮演重要角色?以及这一机制是否有医疗价值?都是值得进一步研究的问题。
参考资料Zaret, K. S. (2015) Maintaining liver mass. Nature, 524, 165-166.
作者王道还 | 生物人类学者(已退休)。本文刊登于《科学发展》2015年9月,513期,以及《科技大观园-科技部》网站,经作者同意授权全文转载。