Nature|肝硬化單細胞病理學全解析

　　酗酒和乙型、丙型肝炎病毒感染是肝硬化最常見的原因。肝硬化最常見的癥狀是疲勞、虛弱、食欲不振和黃疸。世界上約有8億4千萬人患有各種肝臟疾病，每年的死亡人數高達兩百萬并且呈逐漸上升姿態【1】。無論何種原因導致的反復性肝損傷都會導致肝臟的纖維化，并最終引起肝硬化。而且，肝臟的纖維化程度越重，患者的預后結果越不好【2】。因此，針對慢性肝病患者有效的抗纖維化療法迫切地為病人所需要【3】。

　　2019年10月10日，英國女王醫學研究所N. C.Henderson和P. Ramachandran研究組在Nature上發表了題為Resolving the fibrotic niche of human livercirrhosis at single-cell leve長文，對超過100,000個人類肝臟單細胞進行轉錄組研究，在單細胞水平以及分子水平對肝硬化的病理原因進行解析，為肝硬化治療靶點所需的病理方面、分子機制以及細胞層面提供了重要理論依據。

　　肝臟纖維化是多種非薄壁細胞（Non-parenchymal cell , NPC）譜系之間復雜的相互作用。其中包含免疫細胞、內皮細胞以及間葉細胞等等這些細胞位于瘢痕化的區域，該區域被稱為纖維化微環境或者稱為纖維化龕（Fibrotic niche）。雖然在小鼠等嚙齒類動物模型中對于肝臟纖維化已經有了一定的研究【3】，但是由于小鼠與人類體內的纖維化微環境的不同，小鼠模型對于肝臟纖維化治療有效靶點的發掘效用有限。而目前，單細胞測序已經用于對多種疾病的致病機理的研究【4】。因此，作者們希望能夠使用單細胞測序的方式對人類肝臟纖維化的細胞進行分類并對其中致病的分子機制進行解析。

　　首先，作者們將健康與肝硬化人體肝臟細胞進行流式細胞分選并進行單細胞測序，構建了人體肝臟非薄壁細胞的單細胞圖譜。作者們將該單細胞測序數據庫共享，以方便大家對于健康人體與肝硬化肝臟細胞中基因表達差異進行比較。

圖1 健康與肝硬化的人體肝臟細胞分別進行單細胞測序

　　對單細胞測序結果進行聚類分析后發現纖維化的肝臟細胞中TREM2+CD9+標記的巨噬細胞SAMΦ(1)和SAMΦ(2)數量增加。這些細胞既具有單核白細胞的特點又具有Kupffer細胞的特點。前人在嚙齒類動物中的研究也發現，巨噬細胞對于肝臟纖維化的進程有促進也有抑制的作用【5,6】。局部的細胞增殖在小鼠模型巨噬細胞數量增加的過程中扮演著非常重要的角色【6】。而且作者們發現增加的SAMΦ巨噬細胞來源于單核細胞，并且在纖維化微環境中代表著終端分化的細胞狀態。通過肝臟纖維化的小鼠模型也證實了SAMΦ的存在在物種之間的保守性，在肝臟疾病進展過程中同樣具有預纖維化的特點。

　　在小鼠模型中，肝臟內皮細胞參與纖維化的過程。在對人類肝臟進行單細胞測序后，作者們將肝臟中的內皮細胞分為了7類，其中兩類內皮細胞在纖維化的肝臟中含量明顯上升。而肝臟中的間葉細胞可以被分為4類，PDGFRα+的間葉細胞在纖維化的肝臟中數量明顯增加。

　　在對于瘢痕化區域相關的巨噬細胞、內皮細胞以及間葉細胞進行分類和定義之后，作者們希望進一步確認這些細胞在纖維化微環境中的相互作用組。因此作者們對這些細胞中進行了無差別配體-受體相互作用分析【7】。在分析后發現，SAMΦ促進造血干細胞中的纖維膠原表達，而且SAMΦ中表達EGFR配體，EGFR配體已知的作用是調節間葉細胞的激活【8】。總之，對于瘢痕相關的非薄壁細胞之間的配體-受體相互作用的無差別鑒定發現TNFRSF12A、PDGFRA以及Notch信號通路在人類肝臟纖維化微環境中的作為間葉細胞的調節因子發揮重要作用。

　　總得來說，Henderson研究組通過使用單細胞測序以及空間上的對于細胞位置進行重構，對人類肝臟纖維化微環境進行了解析，鑒定出了具有致病性的TREM2+CD9+的巨噬細胞群體，ACKR1+PLVAP+內皮細胞群體以及PDGFRα+的成纖維細胞。而在細胞群類的相互作用組的研究中，鑒定出了與肝臟纖維化極為相關的信號通路，為潛在的醫療制藥方面提供了可供參考的思路。該工作也進一步證實了單細胞轉錄組學對人體器官纖維化的細胞和分子基礎進行解碼的能力，為發現相關治療靶標治療廣泛纖維化疾病的患者提供了概念框架。

　　原文鏈接：

　　https://doi.org/10.1038/s41586-019-1631-3

　　參考文獻

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