来自种间嵌合肝的功能性小鼠肝细胞有效缓解慢性肝纤维化

Functional mouse hepatocytes derived from interspecies chimeric livers effectively mitigate chronic liver fibrosis.

作者信息Cheng Huang, Haiping Jiang, Jingxi Dong, Liyuan Jiang, Jie Li, Jing Xu, Tongtong Cui, Leyun Wang, Xin Li, Guihai Feng, Ying Zhang, Tianda Li, Wei Li, Qi Zhou
PMID38729156
发布时间2024-06-11
DOI10.1016/j.stemcr.2024.04.006

实验完整度

包含体外功能鉴定、转录组分析、体内疾病模型移植验证等多层级证据,且具备功能与机制验证。

主要模型

129系和C57系小鼠胚胎干细胞 小鼠-大鼠种间嵌合体 CCl4诱导的NOD SCID小鼠慢性肝纤维化模型

重点核对

小鼠ESC品系:129-Gt(ROSA)26Sortm1(CAG-EGFP)Luo/J和C57系(携带GFP) 嵌合体构建:将8-10个小鼠ESC注射入SD大鼠囊胚,移植至假孕SD大鼠 肝细胞分离:8周龄成年嵌合体,原位胶原酶灌注,流式分选GFP阳性肝细胞 移植剂量:5×10^5个嵌合肝细胞经脾注射 慢性纤维化模型:2.8 μL/g 20% CCl4腹腔注射,每周两次,持续6周

摘要

在这篇文章中,Zhou及其同事表明,小鼠肝细胞成功地从小鼠-大鼠种间嵌合体的嵌合肝脏中分离出来。嵌合肝细胞表现出成熟的肝功能,并与内源性肝细胞相似。在种间嵌合体来源的肝细胞移植后,小鼠慢性肝纤维化得到缓解。他们的结果表明,种间嵌合体来源的肝细胞是用于移植的潜在可靠肝细胞来源。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
种间囊胚互补产生的嵌合肝细胞是否具有成熟肝功能,并可作为肝细胞移植的可靠来源以缓解慢性肝纤维化。
核心机制
文中未明确说明具体分子机制;结果表明种间嵌合肝细胞在体内分化成熟,接近内源肝细胞,并通过移植后定植发挥治疗作用。
主要证据
体外实验显示嵌合肝细胞具有脂质积累、糖原储存和尿素合成功能;RNA-seq显示其基因表达更接近内源肝细胞;体内移植实验显示其可缓解CCl4诱导的慢性肝纤维化。
研究意义
种间嵌合肝细胞可作为肝细胞移植的潜在可靠来源,为治疗慢性肝纤维化提供新方法,并可能减轻供体短缺问题。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

构建小鼠-大鼠种间嵌合体

通过囊胚互补生成含有小鼠来源肝细胞的嵌合体。

将携带GFP的小鼠ESC注入大鼠囊胚,移植至假孕大鼠,获得成年嵌合体。

2

分离并体外鉴定嵌合肝细胞功能

验证嵌合肝细胞是否具有成熟肝功能。

从8周龄嵌合体肝脏分离肝细胞,流式分选GFP阳性细胞,进行Nile red染色、PAS染色和尿素合成检测。

3

转录组分析比较嵌合肝细胞与内源肝细胞

评估嵌合肝细胞在基因表达水平上是否接近内源肝细胞。

对嵌合肝细胞、WT肝细胞、iHep细胞和体外分化肝细胞等进行RNA-seq和生物信息学分析。

4

体内验证移植治疗慢性肝纤维化

评估嵌合肝细胞移植能否缓解慢性肝纤维化。

用CCl4诱导NOD SCID小鼠慢性肝纤维化,6周后经脾注射嵌合肝细胞、WT肝细胞或PBS,7天后评估肝损伤和纤维化指标。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
N2B27培养基----
CHIR99021Stemgent04-0004
PD0325901Stemgent04-0006
小鼠白血病抑制因子MilliporeESG1107
M2培养基Sigma-AldrichM7167
E.Z.N.A. MicroElute基因组DNA试剂盒Omega Bio-Tek--
Ex Taq DNA聚合酶TakaraRR001A
IV型胶原酶Gibco17104019
胰蛋白酶-EDTA(0.25%)Gibco25200072
杜尔贝科改良伊格尔培养基GibcoC11995500BT
胎牛血清Gibco10099141C
曲拉通X-100Sigma-AldrichT8787
赫斯特33342染料InvitrogenH3570
OCT包埋剂Sakura4583
抗GFP抗体AbcamAb13970
抗ALB抗体Santa CruzSc-271605
抗FAH抗体AbcamAb151998
抗ASGPR1/2抗体Santa CruzSc-166633
抗CK19抗体InvitrogenMA1-82041
山羊抗鸡IgG 488InvitrogenA11039
驴抗小鼠IgG 546InvitrogenA10036
驴抗兔IgG 594InvitrogenA21207
DAPI染料InvitrogenD1306
I型胶原Corning354236
小鼠肝细胞完全培养基ProcellCM-M033
尼罗红Sigma-Aldrich72485-100mg
糖原PAS染色试剂盒SolarbioG1360
尿素检测试剂盒Bioassay SystemsDIUR-100
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific15596018
Illumina NovaSeq 6000测序平台Illumina--
玉米油Sigma-AldrichC8267-500mL
磷酸盐缓冲液Corning21-040-CVR

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
嵌合体构建
供体ESC品系(129和C57)、GFP标记、注射细胞数(8-10个)、受体大鼠品系(SD)、移植胚胎数
阅读提示:Methods: Mouse ESC derivation; Procedures for blastocyst injection
肝细胞分离
嵌合体周龄(8周)、胶原酶灌注方法、流式分选参数
阅读提示:Methods: Isolation of adult hepatocytes
体外功能鉴定
培养条件(胶原包被、培养基)、染色方法、尿素检测时间(24h)
阅读提示:Methods: Culture of hepatocytes; Assays for Nile red staining, PAS staining, and urea synthesis
转录组分析
RNA提取方法(TRIzol)、测序平台、比对参数、差异表达阈值
阅读提示:Methods: RNA-seq library preparation and data analysis
动物模型与移植
CCl4浓度(20%)、剂量(2.8 μL/g)、注射频率(每周两次)、持续时间(6周)、移植细胞数(5×10^5)、注射途径(脾内)、观察时间(7天)
阅读提示:Methods: Animal treatment and hepatocytes transplantation; Liver injury and repair tests