基因分析為了解我們的肝臟功能增加了層次

如果您早上起床時感覺精力充沛、頭腦清醒，您可以感謝您的肝臟在早餐前制造了葡萄糖。除了許多其他重要功能外，它還清除我們體內(nèi)的毒素并產(chǎn)生血液中的大部分載體蛋白。在《自然》雜志最近報道的一項研究中，魏茨曼科學(xué)研究所的研究人員表明，肝臟驚人的多任務(wù)處理能力至少部分歸因于其細(xì)胞之間巧妙的分工。

每個肝臟的微觀六邊形小葉都由洋蔥狀同心層組成。通過繪制肝小葉所有細(xì)胞的基因活性圖譜，魏茨曼分子細(xì)胞生物學(xué)系的 Shalev Itzkovitz 博士和他的研究小組發(fā)現(xiàn)，這些層各自執(zhí)行不同的功能。伊茨科維茨說：“我們發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞可以分為至少九種不同類型，每種類型都專門從事自己的任務(wù)。”

例如，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，葡萄糖、凝血因子和各種其他物質(zhì)的合成發(fā)生在肝小葉的外層。 “這些層富含為這些昂貴的合成過程提供燃料所需的氧氣，”伊茨科維茨解釋道。

肝小葉的內(nèi)層是毒素和其他物質(zhì)分解的場所。中間層也被證明具有自己的功能，而不僅僅是充當(dāng)過渡區(qū)：例如，研究人員發(fā)現(xiàn)這些層中的細(xì)胞會產(chǎn)生激素鐵調(diào)素，該激素可調(diào)節(jié)血液中的鐵含量。

科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，某些過程(例如膽汁的制造)會在幾個不同的層中進(jìn)行，就像生產(chǎn)線一樣。

當(dāng)研究人員創(chuàng)建了所有肝細(xì)胞基因表達(dá)的空間圖譜時，這些發(fā)現(xiàn)就出現(xiàn)了，這是該器官的第一個此類圖譜。他們與魏茨曼免疫學(xué)系的 Ido Amit 教授合作，分析了 1,500 個肝細(xì)胞的基因組，建立了每個細(xì)胞中約 20,000 個基因的表達(dá)模式。與此同時，他們使用 Itzkovitz 和他的同事開發(fā)的方法，對完整的肝臟組織進(jìn)行可視化，在熒光顯微鏡下定位單個信使 RNA 分子。然后，特殊的算法使研究人員能夠確定每個細(xì)胞中的基因表達(dá)以及這些細(xì)胞在肝小葉中的位置。他們發(fā)現(xiàn)，肝臟中表達(dá)的7,000 個基因中，有一半以上的活性在一層與另一層之間存在差異，這一數(shù)字比之前估計的大約高出十倍。

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