时空组学揭示肝脏奥秘:新技术助力疾病治疗
华大生命科学研究院与多家单位合作,首次构建小鼠肝脏高精度时空图谱,为肝脏疾病治疗提供新思路
近日,杭州华大生命科学研究院(以下简称华大研究院)与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心、吉林大学、广州医科大学第五附属医院、山西医科大学、上海科技大学等国内外机构合作,在国际期刊《自然·遗传学》(Nature Genetics)上发表了两篇关于小鼠肝脏的研究成果。此次研究首次成功构建了小鼠肝脏的高精度时空图谱,揭示了肝脏的空间分子特征与损伤修复中的分子机制,为未来肝脏疾病的治疗提供了新思路。
肝脏作为人体最大的实体器官,具有多种重要功能,如代谢、合成、消化、免疫等。然而,其复杂的生理机制仍有很多未解之谜。华大研究院自研的Stereo-seq时空组学技术在此背景下发挥了关键作用。该技术能够在纳米级分辨率上将肝脏细胞的空间信息与细胞基因等分子信息相结合,实现对肝脏的深层透视和建模。
两项研究分别关注小鼠肝脏在稳态、肝切除和再生过程中的时空变化。其中,一项研究发现小鼠稳态肝脏中的细胞类型、基因表达和微环境信号的空间特征,以及部分肝切除后对应的时空动态变化如何协调准确的肝再生。另一项研究则关注胆汁淤积损伤后肝脏在自我修复时的分子过程。
通过对小鼠肝脏的研究,科学家们发现了肝脏中存在约50-200微米的免疫微结构,主要由T细胞和单核细胞组成。研究团队推测其可能是肝脏免疫响应的特殊机制,可协助肝脏抵御外源细菌或抗原。
此外,研究团队还在肝脏的门静脉-中央静脉轴上解析了不同类型肝细胞的基因功能分布特征,并识别出一系列具有区域化分布的基因。
未来,华大研究院将继续利用时空组学技术探讨肝脏的奥秘,并将相关技术应用于临床肝脏代谢性疾病、癌症、衰老等问题,以期为肝脏疾病的治疗提供新思路。