基于肝脏器官芯片研究拉伸与剪切协同调控肝脏再生的机制

目的冲肝脏极强的再生能力是其维持功能稳态的重要基础,而肝血窦内皮细胞通过旁分泌的方式在肝脏再生的过程中起着关键调控作用。肝血窦内力学微环境是调控肝脏再生的重要因素,然而血流改变引起的两种力学变化:机械拉伸与流体剪切,如何协同调控肝血窦内皮细胞的分泌功能从而促进肝脏再生的机制,目前尚不明确。方法本文采用器官芯片技术,在微流控芯片内实现三维管状的肝血窦内皮层与肝细胞单层共培养,并对肝血窦内皮细胞及肝细胞进行结构及功能的生物学表征。结合硬度可调的胶原胶与压力驱动的高精度流体操控系统,分别从流体剪切力和机械拉伸等方面对肝脏器官芯片进行力学表征。结果分子标志物、胞间连接和肝脏特异性分泌证明原代肝血窦内皮细胞和肝细胞在肝再生芯片中形成三维血管结构,并维持屏障作用和糖原合成等生理功能。原子力显微镜、粒子示踪技术和实时追踪等技术,证明肝再生芯片实现了拉伸与剪切的单独与协同加载。经过不同模态的力学加载后,细胞骨架响应有所差异,且通过RNA测序检测肝再生相关因子表达的变化。结论本文创新性地构建了三维结构、细胞组成和力学微环境高度还原的肝再生芯片,助力阐释肝脏再生过程的力学调控机制,为促进肝脏再生提供新思路、新视角。

MRI多b值成像联合64排螺旋CT在乙型肝炎肝硬化患者肝脏再生结节诊断中的价值

目的分析磁共振成像(MRI)多b值成像联合64排螺旋计算机断层扫描(CT)在乙型肝炎肝硬化患者肝脏再生结节诊断中的价值。方法将2020年3月—2022年7月南通市第二人民医院收治的69例乙型肝炎肝硬化占位性病变患者的临床资料进行回顾性分析,以病理诊断结果分成对照组(n=24,肝脏癌变结节)与研究组(n=45,肝脏再生结节)。所有患者均接受MRI多b值成像检查、64排螺旋CT检查,对比两组患者一般资料,对比两组患者门静脉、主动脉不同期扫描的CT值,对比两组患者肝实质不同期扫描的CT值,以病理诊断为金标准,分析64排螺旋CT检查及MRI多b值成像检查与病理诊断结果间的一致性,制作受试者工作特征曲线(ROC),采用曲线下面积(AUC)评价MRI多b值成像检查、64排螺旋CT检查及二者联合对乙型肝炎肝硬化患者肝脏再生结节的诊断价值。结果病理结果显示,对照组中共检出37个癌变结节,研究组中共检出98个再生结节。两组性别、年龄、肝硬化朔伊尔分期及结节直径对比无显著差异(P>0.05)。研究组门静脉的延迟期、动脉期扫描的CT值比对照组高(P<0.05)。研究组主动脉的门脉期、动脉期扫描的CT值比对照组高(P<0.05)。研究组肝实质的动脉期、门脉期及延迟期扫描的CT值高于对照组(P<0.05)。MRI多b值成像检查、64排螺旋CT检查及二者联合诊断乙型肝炎肝硬化患者肝脏再生结节与病理诊断的Kappa值分别为0.821、0.758、0.897,具有较好的一致性(P<0.05)。ROC曲线结果显示,MRI多b值成像检查、64排螺旋CT检查及二者联合诊断乙型肝炎肝硬化患者肝脏再生结节的AUC值分别为0.792、0.739、0.942(P<0.05)。结论MRI多b值成像联合64排螺旋CT在诊断乙型肝炎肝硬化患者肝脏再生结节价值更高。

肝细胞内Ca^(2+)信号与肝脏再生和肝脏疾病的联系

肝脏作为人体内新陈代谢中心,参与了机体的营养代谢、血容量调节、免疫功能调节、内分泌调节、脂质和胆固醇稳态维持以及异生型化合物的分解等过程,是人体最重要的器官之一。肝脏也是机体中唯一具有强大再生能力的内部器官。肝脏再生过程受到细胞质钙离子(Ca^(2+))、细胞核Ca^(2+)和线粒体内Ca^(2+)的影响。病毒感染、长期酗酒和长期使用药物等所导致的严重、慢性损伤会使肝脏再生能力失调,并导致肝瘢痕和肝硬化等。已有研究表明,肝脏细胞Ca^(2+)浓度参与调节肝脏的胆汁分泌、脂质代谢、细胞增殖和细胞凋亡等过程。肝脏再生过程中,肝细胞增殖受到Ca^(2+)动员激动剂胰岛素的影响,胰岛素通过影响细胞核Ca^(2+)参与调控肝细胞增殖;此外,线粒体Ca^(2+)通过抑制细胞凋亡调节肝细胞增殖。当慢性病毒性肝炎发生时,肝细胞膜通透性增强导致细胞质Ca^(2+)增多,病毒通过调节Ca^(2+)信号传导途径促进病毒自身复制。本综述阐述了肝细胞内Ca^(2+)信号与肝脏再生和不同肝脏疾病的联系。

门静脉动脉化对实验性梗阻性黄疸大鼠肝脏再生的影响

为探讨门静脉动脉化重建肝血流后对肝脏再生的影响 ,作者建立了门静脉动脉化重建肝脏血流加行半肝切除 (43 % )的梗阻性黄疸大鼠实验模型 ,分别在术后 3天和 10天取出肝脏烘干称重、光镜下计数进入有丝分裂期的肝细胞和分离肝细胞进行流式细胞仪分析 ,以观察肝脏再生的情况。结果显示 ,实验组术后 3天和10天测定的肝脏干重与对照组比较无显著性差异 (P >0 0 5 ) ;进入有丝分裂期的肝细胞计数与对照组比较无显著性差异 (P >0 0 5 ) ;流式细胞仪测得的进入G2 和M期的肝细胞与对照组比较无显著性差异 (P >0 0 5 )。

rhGH对肝叶切除术后肝功能改善和肝脏再生作用的动物实验及临床研究

目的 探讨重组人生长激素 (rhGH)对肝硬变肝叶切除术后肝功能改善和肝脏再生的作用。方法 建立SD大鼠肝硬变模型 ,然后行 3 0 % 40 %肝切除 ,手术当天开始 ,实验组应用rhGH ,对照组应用等量生理盐水代替 ,分别于术后第 7、14及 2 8天检测其肝功能、动脉血酮体比值 (AKBR)、再生肝与体重的比值 (RL/W ) ,并行光镜、电镜及肝细胞DNA图像分析。另外 ,将施行肝切除术的 3 9例患者随机分为临床实验组和对照组 ,分别于术前 1天、术后第 1、14及 2 8天测定其肝功能、血糖 (Glu)、胰岛素 (RI)、前白蛋白 (PA)及AKBR ,记录两组患者术后并发症发生率、肝功能衰竭发生率、平均住院时间。结果 动物实验组与对照组比较 ,AKBR值明显增高 (P <0 .0 1) ;术后第 14及 2 8天时的总蛋白和PA水平及肝细胞有丝分裂率明显升高 (P <0 .0 5 ) ;RL/W值也明显增高 (P <0 .0 1) ,肝细胞DNA浓度明显增高 (P <0 .0 5 ) ,双核再生肝细胞及粗面内质网也增多。临床实验组与对照组比较 ,术后第 7及 14天患者血清总胆红素、谷丙转氨酶和谷草转氨酶明显下降 (P <0 .0 5 ) ,血清白蛋白、PA、Glu、RI及AKBR明显升高 (P <0 .0 5 )。结论 肝硬变肝叶切除术后使用重组人生长激素 ,能使肝功能改善并促进肝再生。

大鼠肝脏再生增强因子cDNA的克隆及其序列分析

目的：克隆大鼠肝脏再生增强因子（ＡＬＲ）ｃＤＮＡ，并对其序列进行分析。方法：建立大鼠２／３肝切除模型，从再生肝组织中提取总ＲＮＡ，利用ＲＴ－ＰＣＲ技术扩增出大鼠ＡＬＲｃＤＮＡ，亚克隆于ｐＧＥＭ－Ｔ载体，并将ＤＮＡ序列及其推测的氨基酸序列与Ｇｅｎｅｂａｎｋ作同源性比较。结果和结论：克隆到大鼠ＡＬＲｃＤＮＡ，经核苷酸序列测定证实序列完全正确，其核苷酸序列没有任何突变，它与酵母ＥＲＶ１ｃＤＮＡ有较高的同源性，核苷酸序列同源性达５４．９９％，氨基酸序列同源性达４７．０１％，并发现氨基酸序列中含有锌指蛋白结合区域。

肝大部切除后肝脏再生的研究进展

肝部分切除后肝脏的再生是一个极其复杂的病理生理过程,涉及多种与细胞增殖有关蛋白基因的上调和转录因子的激活.目前,有关启动、维持及终止肝再生分子机制的研究仍较活跃,是再生医学领域的研究热点之一.研究肝细胞的再生机制可为临床上促进肝脏再生、防治肝衰竭奠定理论基础,具有十分重要临床的意义.本文就部分肝切除后肝细胞再生的启动、增殖和终止的分子机制作一综述.

肝脏再生和保护的分子机制研究进展

肝脏再生是大多数肝损伤恢复所必需的一个过程。再生通过包括肝脏细胞和肝外器官在内的复杂的相互作用网络来实现。肝脏体积的恢复依赖于肝细胞增殖,该过程包括启动相、增殖相及终止相。肝细胞主要通过TNF-α和IL-6等细胞因子由库普弗细胞启动,随后在细胞因子及生长因子的刺激诱导下发生增殖和细胞生长。肝脏再生过程中,IL-6/STAT3和PI3K-PDK1-Akt通路发挥关键性作用。IL-6/STAT3通路通过cyclinD1/p21调节肝细胞增殖,通过上调FLIP、Bcl-2、Bcl-xL、Ref1、MnSOD防止细胞死亡。PI3K-PDK1-Akt通过mTOR等下游分子调节细胞大小,并具有生存、抗凋亡、抗氧化特性。虽然肝脏再生的分子机制已被广泛研究,但仍需进一步阐明以用于肝脏疾病的治疗。

肝硬化大鼠行肝大部切除术后入肝血流对肝功能以及肝脏再生的影响

目的研究肝硬化大鼠行肝大部切除术后入肝血流对肝功能以及肝脏再生的影响。方法通过连续8周腹腔注射CCl4构建大鼠肝硬化模型,并在此基础上行肝大部切除术,分别缩窄门静脉和(或)肝动脉,建立不同流量的入肝血流模型,分成对照组、门静脉低流量+肝动脉高流量组、门静脉低流量+肝动脉低流量组、门静脉高流量+肝动脉高流量组、门静脉高流量+肝动脉低流量组,每组7只大鼠。检测不同时间点大鼠肝功能指标的变化、肝脏组织的病理变化,采用免疫组化方法检测各组肝细胞中Ki-67蛋白的表达,并对残余肝脏重量进行对比,判断不同状态的入肝血流对肝脏再生的影响。结果肝大部切除+入肝血流调整后,门静脉低流量组肝细胞间充血减轻,细胞损伤明显减轻;门静脉低流量+肝动脉高流量组大鼠术后第1、3、5天血清ALT分别为(460.9±31.7)U/L、(331.0±22.0)U/L和(285.6±15.8)U/L;同时间点TBIL分别为(20.4±1.5)μmol/L、(16.1±1.0)μmol/L和(13.5±0.6)μmol/L;与对照组比较,均差异明显(P<0.05)。术后第5天,门静脉低流量+肝动脉高流量组、门静脉低流量+肝动脉低流量组及门静脉高流量+肝动脉高流量组大鼠肝细胞中Ki-67表达显著增强[分别为(23.9±3.6)%、(15.7±2.3)%、(12.9±2.4)%],与对照组(10.1±2.1)%相比差异明显(P<0.05),而门静脉高流量+肝动脉低流量组Ki-67表达阳性率(6.1±1.4)%明显低于对照组(P<0.05)。门静脉低流量+肝动脉高流量组术后第5天残余肝脏重量为(15.4±1.0)g,与对照组(11.8±0.7)g相比差异明显(P<0.05)。结论肝硬化大鼠行肝大部切除术后,降低门静脉血流量有助于减轻肝组织的充血,改善肝功能指标;肝细胞再生指标Ki-67表达显著增加,残余肝脏重量明显增加。

Hepatology|过氧化物酶体增殖物激活受体α通过YAP-TEAD信号通路促进肝脏增大和肝脏再生

过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)是内/外源物质代谢调控的关键核受体之一。Yes相关蛋白(YAP)是Hippo信号通路的核心调节元件,YAP激活后入核与转录因子TEAD结合,启动下游基因表达,对肝脏大小起到重要调控作用。PPARα激动可致肝增大并在肝再生过程中发挥关键作用,但具体机制仍不清楚。该研究旨在揭示PPARα通过YAP-TEAD信号通路促进肝增大和肝再生的分子调节机制。

肝脏再生相关调控因子的研究进展

肝脏再生过程可分为三个阶段:肝脏再生的启动、肝脏再生的途径和肝脏再生的终止。调控因子在肝脏再生过程中起重要作用,其中大量的细胞因子(如白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α)、生长因子(如肝细胞生长因子和转化生长因子-α)及各种细胞等均在肝脏的再生过程中发挥不同作用。

大鼠肝脏再生终止阶段差异基因表达的生物信息学分析

目的通过生物信息学方法分析参与肝脏再生(LR)终止阶段调控的相关基因,以探讨该阶段精确调控肝脏大小所涉及的相关分子机制。方法从美国国立生物技术信息中心(NCBI)的高通量基因表达数据库(GEO)下载大鼠部分肝脏切除(PH)术后肝组织基因表达数据集(GSE63742),选取LR终止阶段样本(PH术后7 d)并使用R语言筛选出该阶段所有差异表达基因(DEGs)。利用在线功能富集数据库DAVID对DEGs进行富集分析。利用线上蛋白质相互作用检索数据库(STRING数据库)构建DEGs的蛋白质-蛋白质互作用网络(PPI网络)并使用Cytoscape软件筛选该网络中的关键节点及关键基因。结果共筛选出136个有统计学意义的DEGs,其中包括70个上调基因及66个下调基因。京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析提示DEGs主要与类固醇激素合成、维生素A代谢、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、转化生长因子-β(TGF-β)通路等密切相关。基因本体富集表明DEGs主要与Notch信号通路负向调控、环氧酶P450通路、细胞外区域、外泌体、芳香酶活性以及类固醇羟化酶活性等过程、组分以及功能相关。STRING数据库和Cytoscape软件分析发现Cyp2c13、ste2、Mup5、LOC259244、Rup2、Hsd3b5、UST4r、Btg2、Cyp2c11、Myc为调控LR终止阶段的关键基因。结论采用生物信息学方法筛选出LR终止阶段DEGs中包含ste2、Btg2等关键基因,上述基因可能参与大鼠LR终止阶段调控,其调控机制与MAPK、TGF-β等通路相关。

酒精对大鼠肝脏再生的影响及丹参的保护作用

目的 研究酒精对肝脏再生的影响以及丹参对慢性酒精刺激大鼠肝脏再生的效果。方法 实验分 3组 :正常大鼠手术对照组 ;酒精组 ;丹参组。各组大鼠至 6周末行部分肝叶切除术 ,术后 2 4h全部处死 ,部分肝组织行流式细胞术 ,计算出增殖周期各期细胞百分率及增殖指数 ,部分肝组织行光镜检查。结果 酒精组与对照组及丹参组比较 ,肝脏G0 /G1期细胞百分率明显增高 ,S期和G2 M期细胞百分率明显降低 ,PI值明显降低 (P <0 .0 1和P <0 .0 5) ,肝细胞肿胀及脂滴堆积亦明显加重 ,几乎不见核分裂相 ;丹参组与对照组相比 ,G0 /G1期、S期和G2 M期细胞百分率、PI值差异均无显著性 (P >0 .0 5) 。结论 酒精能明显抑制肝脏DNA合成和再生能力 ,丹参具有促进肝脏再生的作用 。

肝脏再生的分子机制

肝组织的再生是肝脏对损伤反应的一个基本现象。最近有证据表明,再生反应可被一些特异性的外源刺激信号诱导,表现为一些生长因子和细胞因子的参与,其中较为典型的是肝细胞生长因子(HGF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF-α)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、胰岛素及去甲肾上腺素等。对肝脏再生机理的认识有助于肝脏生长发育及其相关医学问题研究的深入。

激素与肝脏再生

目的 探讨激素与肝再生的关系。方法 收集和复习近年的有关文献。结果 激素与肝再生的关系十分密切 ,参与肝再生的过程 ,起促进或抑制肝再生的作用。

酵母双杂交研究小鼠肝脏再生TGF-β调控通路中相关转录因子的相互作用

目的采用酵母双杂交系统研究肝脏再生调控途径转化生长因子β(TGF-β)信号通路中4种转录因子的相互作用。方法经CCl4腹腔注射诱导建立小鼠肝损伤再生模型,提取模型小鼠肝脏组织总RNA作为模板,经RT-PCR获得cDNA。经肝脏再生基因芯片检测显示差异表达且与TGF-β信号通路相关的激活转录因子3(ATF3)、DNA结合抑制因子3(ID3)、DNA损伤诱导的转录因子3(DDIT3)和LIM蛋白家族成员FHL2(FHL2)作为候选基因,进行基因克隆和载体构建,PCR及DNA测序鉴定。采用酵母双杂交系统进行自激活检测实验和酵母双杂交实验,观察ATF3、FHL2、DDIT3和ID3之间的相互作用。结果 PCR及DNA测序鉴定表明,ATF3、FHL2、DDIT3、ID3基因克隆与载体构建成功。自激活检测显示ATF3、FHL2、DDIT3和ID3不存在自激活现象;酵母双杂交实验发现7对蛋白互作,分别为ID3/ATF3、FHL2/ATF3、ATF3/ATF3、FHL2/FHL2、ID3/FHL2、ID3/ID3和ID3/DDIT3。结论 ATF3、FHL2和ID3间的蛋白互作可能对TGF-β信号通路具有调控作用;蛋白互作网络可作为肝损伤再生机制研究的途径之一。

成纤维细胞生长因子7对肝硬化大鼠肝切除术后肝脏再生的作用研究

目的:明确成纤维细胞生长因子(Fibroblast Growth Factor7,FGF7)在肝硬化肝大部切除术后肝脏再生的作用。方法:建立四氯化碳诱导的肝硬化大鼠模型,在此基础上行70%肝切除术,门静脉注射FGF7,检测术后残余肝重量及增殖指数。结果:大鼠四氯化碳诱导12周后,术中见肝脏表面呈小结节样改变,镜下见正常肝小叶结构破坏,被假小叶取代。对照组与实验组残余肝第3、5、7d重量(g)分别为(3.2±0.2vs.3.6±0.3)、(3.4±0.3vs.5.8±0.5)、(4.0±0.4vs.6.9±0.6),其中两组第5、7d差异具有统计学意义(P<0.05)。对照组与实验组残余肝第3、5、7天增殖指数(%)分别为8.2±1.3vs.12.4±1.6、10.4±1.5vs.21.3±2.1、15.8±1.4vs.29.9±2.7,其中两组第5、7d差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:FGF7促进肝硬化肝切除术后肝脏再生,为肝硬化患者行肝切除术提供了理论支持。

卵圆细胞介导的肝脏再生及其调节机制

肝卵圆细胞是一群具有特征性标志的肝前体细胞,可能来源于骨髓或肝内原始细胞,具有多向分化潜能。卵圆细胞活化、增殖和分化在肝损伤修复以及肝脏肿瘤发生中有重要意义,肝枯否细胞、肝星形细胞及其释放的细胞因子、趋化因子和生长因子等通过多种机制参与卵圆细胞介导的肝脏再生过程的调控。

肝脏再生(文献综述)

复习肝脏再生的启动、生理过程。