返回首页

数字肝脏图谱:8个区域取代3个——肝病学的突破

首个人类肝脏数字图谱以2微米分辨率发布,揭示了8个功能区域,而非传统的3个。该研究基于健康活体捐赠者的组织,驳斥了小鼠模型,并显示了人类代谢轴的倒置。这一发现要求彻底修订脂肪肝疾病疗法的开发,并引入空间医学的新标准。

首个人类肝脏图谱:发现8个功能区域
Advertisement 728x90

首张人类肝脏数字图谱以空前分辨率创建

魏茨曼研究所和梅奥诊所的科学家在《自然》杂志上发表了一张图谱,推翻了以往对肝脏功能的理解,并识别出八个不同的功能区域,为脂肪肝疾病的新疗法铺平了道路。


我们正站在肝病学范式彻底转变的门槛上。魏茨曼研究所Shalev Itzkovitz教授团队在《自然》杂志上的发表,不仅仅是一张用八个区域取代三个区域的漂亮图片。这是一次技术上的重击,将肝病学史划分为“之前”和“之后”。作为一名从事精准医疗资产分析的分析师,我在这里看到的不是学术界的兴奋,而是我们治疗、诊断,更重要的是资助肝脏研究方式的板块构造性转变。

本质:真正发生了什么

这项工作的真正本质在于揭露了“脏”参考。几十年来,我们基于小鼠或肿瘤旁“条件性健康”组织来模拟肝脏疾病。事实证明,这就像用一辆破旧的福特福克斯来研究法拉利的结构。病理旁组织表达应激、缺氧和免疫反应基因,而神经死亡捐献者的肝脏则经历缺血风暴,这解释了高达40%的RNA-seq数据变异性。然而,该图谱建立在经过严格健康筛查的活体捐献者组织上。这是“零号患者”在良好意义上的体现,一个真正的参考点。

Google AdInline article slot

主要的重磅炸弹不是八个区域,而是代谢轴的逆转。小鼠、猪和牛为了在野外生存而合理排列:它们的小叶外围是代谢中心,中心是垃圾场。在人类中,情况正好相反。我们的中央静脉周围区域是器官的硅谷:这里发生糖异生(通过线粒体基因PCK2,小鼠在此角色中缺乏该基因)、脂肪合成(FASN)以及通过GLUT2的葡萄糖摄取。这是“效率的诅咒”:我们恰好将能量加工厂建在了氧合最差的地方。这在饥饿时生存是绝妙的,但在汉堡和汽水的饮食下却是致命的。

时间线与背景

通往这张图谱的道路并非始于昨日。这是对20世纪70年代(Rappaport等人)关于肝脏分区概念的复兴,但当时的技术只允许一个“模糊点”。关键的切入点是对临床材料的获取:Sheba医疗中心的Ido Nachmani和Niv Penkovich教授在移植过程中组织了来自活体捐献者的组织收集。这是一种独特的情况,健康人捐献部分器官。技术上,该研究结合了10x Visium、MERFISH和PhenoCycler,提供了2微米分辨率,并允许将空间映射与单细胞图像相结合。结果:1724个肝细胞基因中有1141个显示出显著的区域差异(q < 0.25)。

谁赢谁输

赢家:

Google AdInline article slot
  • 拥有siRNA/ASO管线的大型制药公司。 现在可以创建靶向严格中央静脉周围肝细胞受体的“GalNAc-药物”偶联物。这减少了系统性副作用并提高了疗效。对NASH资产的投资有了清晰的导航图。
  • 空间转录组学实验室。 引用这张图谱,他们可以要求修订所有旧假设。2027年的欧盟资助将针对“使用人类图谱重新验证动物模型”进行定制。
  • 移植学。 了解真正的健康概况将允许在移植前即时评估供体肝脏质量,降低原发性无功能的风险。

输家:

  • 依赖小鼠模型的研究人员。 在小鼠中积累的脂肪肝疾病数据现在受到质疑。C57BL/6小鼠不复制人类脂肪生成的中央化。这使一些生物技术公司的投资组合贬值,这些公司已经花费高达1亿美元开发NASH疗法,但由于错误的区域靶向而失败。
  • “病理旁”活检的支持者。 比较显示,邻近的正常组织实际上已深度病变:它含有升高的SAA1、CRP、TIMP1和浆细胞基因。这使数千篇使用该组织作为对照的出版物失去可信度。
  • 构建无空间背景检测的诊断初创公司。 一个简单的血液生物标志物信号,不了解其区域起源,现在看起来像读茶叶。

媒体未提及的内容

媒体写的是八个区域和对治疗脂肪肝疾病的好处。他们忽略了“线粒体陷阱”。在早期脂肪变性中,肝细胞试图自我保护:它们沉默脂肪合成基因,但同时降低核编码线粒体蛋白的表达。作为回应,线粒体试图通过自身的mtDNA转录进行补偿。事实证明,细胞在需要燃烧脂肪时恰恰关闭了自己的“发电厂”。这是对为什么简单的抗氧化剂或游离脂肪酸捕获剂在临床上无效的优雅解释。疾病在细胞器对话层面自我保护。

一个非显而易见的见解涉及免疫重新定位。所有哺乳动物中的库普弗细胞(驻留巨噬细胞)位于小叶外围,即入口处,像海关一样。在人类中,它们已重新定位到中心。为什么?很可能,这是紧急清理。中央肝细胞如此活跃,以至于它们因处理毒素和脂肪而像苍蝇一样死亡。如果给患者使用强效系统性抗炎药物,可能会瘫痪这个“中央清洁队”,增加纤维化风险。

Google AdInline article slot

预测:未来30天和90天

30天(至2026年6月13日):

科学社交网络和医疗主任的闭门会议将开始狂热。所有大型制药公司的NASH项目将启动内部审计。关键问题:“我们的药物是否击中了正确的区域?”Index/Medline中的引用将激增,引用Itzkovitz等人的文章。硅谷的风险资本投资者将要求生物技术公司在组织学之外展示空间数据。如果没有确认击中区域3-6,项目将无法获得B轮融资。

90天(至2026年8月13日):

创建活体捐献者图谱的技术将成为NIH和Wellcome Trust的“金标准”。预计将开始一场针对“健康”胰腺和肾脏图谱的竞赛(它们同样缺乏真正健康参考的问题)。Arvinas和其他拥有PROTAC技术的参与者可能会评估严格在中央静脉周围区域的蛋白质降解。但最严峻的预测是监管方面的。我预计EMA和FDA将发布指南草案,规定对于NASH疗法注册,药物在人类肝脏(而非小鼠)不同功能区域分布的数据成为强制性要求。旧游戏结束了,欢迎来到空间医学时代。

— Editorial Team

Advertisement 728x90

继续阅读

合作伙伴新闻