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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

背景图片的介绍

打造女性身体企业机构结构的表观遗传表明图谱常限制于键康样本量量的拿。不同理论研究多所采用脑牺牲捐献器官者或病检肿瘤切除企业机构结构旁的"临近很正常"企业机构结构,但以下样本量量出现血管痉挛、消化吸收功能紊乱或患病微条件电磁波辐射等间题。

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,该研究通过面积转录组学(Visium、Visium HD、MERFISH和PhenoCycler 成像)与单人体细胞质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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空间转录组学

证明活体安全健康供肝的独具特色转录组特点

研究团队首先通过Visium环境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,"模本品类"是人类基因把你想表达出来遗传变异的注意驱动程序基本要素,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 人类祖先和辅乳爬行动物肝的环境抒发图谱

Visium HD & MERFISH

相空间肝小叶门动脉

中冠状动脉轴的精深分离图谱

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七个层级。在1,724个肝细胞特异性基因中,1,14个(66%)表現出有效的系统分割地域差异。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)。提升性察觉到: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,之间问题了传统的感觉糖异生仅能门冠状动脉区的分析。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 肝受损细胞dna表现分区域

跨动物群空间转录组学

反映人肝磁盘分区模试的动物群特情人

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。既然WNT走势环路的分离机制在全部的鱼类中保手,但植物物种进化中区工作的特别偏离可能性由排泄率、刺激素等度等鱼类特男人原因win7驱动,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 喂奶家禽左右独一无二和一起的区分模试

snRNA-seq & Visium HD

辨析非其实血细胞的的空间划分及互作wifi网络

通过snRNA-seq(67,000+个细胞系核)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。与小鼠与众不同,人肝Kupffer内部呈中央军事区生物富集,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 肝或其他排毒器官非原因生殖细胞的磁盘分区

产品学习成绩&两组学整合资源

阐释前面乳酸性变中的线粒体代偿危险

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。研究团队利用机器设备深造对H&E图形做好相素级脂滴参考值,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 人体脂肪变形肝細胞人类基因表示的各式各样变现

拜谱个人总结

本研究方案成功的 搭建了从"范本读取→空间区域图谱→跨种类更→神经元互作→病毒逻辑"的完正探讨传动链条,在几组学能力破坏了"的健康的符合适用病检旁进行换用"的经典认识程度,首轮明确化活体的健康的供肝作"团伙符合标准规范"的重点国际地位,为体谅胰腺划分性能的种类特女性朋友展示了范式。拜谱生物技术面市时光两组学深入分析服务管理,震撼"范围异质性-组织细胞互作-肠道疾病工作机制"关联性科研的体系化使用需求,确保几组学监测、广度涵盖:三维空间转录组(Visium/Visium HD)、单受损细胞测序(scRNA-seq/snRNA-seq)、靶向治疗分解代谢组及核蛋白组学的全标准程序避免情况报告,给出从探测到概述的全标准程序服务的,助推医学检验研发即将迎来新阶段中。的欢迎了解和咨询!

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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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