由魏茨曼科学研究所、谢巴医疗中心和明尼苏达州梅奥诊所的科学家领导的研究团队开发了全球首个健康人类肝脏的开放数字图谱。
这项同行评审的研究成果最近发表在《自然》杂志上，揭示了人类肝脏的功能区域划分为八个精确区域，而非此前认为的三个区域。
"该图谱以两微米的分辨率展示了人类肝脏的分工情况，"该研究的主要研究员、魏茨曼研究所的沙勒夫·伊茨科维茨(Shalev Itzkovitz)教授告诉《以色列时报》。
作为参考，人类头发的宽度约为50微米。
科学家们利用尖端的单细胞RNA测序技术，同时分析了数千个单独细胞的基因活性。高分辨率空间映射使他们能够精确定位肝脏内每个细胞的物理位置。
伊茨科维茨表示，通过这些方法，研究团队能够驳斥另一个科学误解，证明小鼠和人类的肝脏工作方式并不相同。
"这是一个令人惊讶的发现，"伊茨科维茨说。
该图谱将使科学家能够摆脱对小鼠模型的依赖，从而开发出针对特定区域的精准疗法，以治疗包括代谢失调性脂肪肝病(MASLD)在内的肝脏疾病，MASLD也被称为脂肪肝疾病。
人类肝脏：多任务处理者
人类肝脏是人体最大、最重的内部器官。
肝脏内有呈蜂窝状六边形的微小小叶。这些小叶过滤血液、代谢食物中的营养物质，并产生胆汁和必需蛋白质。
"肝脏是人类代谢的核心器官，执行约500项任务，"伊茨科维茨说。
然而，并非所有肝细胞都执行所有这些功能。
"肝脏的功能有点像蚂蚁群落，"伊茨科维茨说。"细胞之间有分工，就像蚂蚁之间一样。"
例如，一些蚂蚁专门负责防御，其他蚂蚁负责食物生产，还有一些负责照顾幼蚁。
"同样，不同类型的肝细胞在不同位置执行不同的任务，"伊茨科维茨说。
首个健康人类肝脏的深入研究
伊茨科维茨表示，到目前为止，科学家一直无法从活体捐献者那里研究健康的肝脏组织。
"之前的研究依赖于疾病附近的组织，例如癌症，"伊茨科维茨说。"当你患有癌症时，即使是在肝脏外部，它也会完全改变肝脏的代谢，使其与健康肝脏非常不同。"
研究人员分析了来自8名20至40岁健康捐献者的肝脏样本，"这些是活体器官捐献者，通常捐献给患有终末期肝病的家庭成员，"伊茨科维茨说。"这使我们能够建立健康人类肝脏的真正基线。"
这些样本是通过与谢巴医疗中心的伊多·纳赫马尼(Ido Nachmany)教授和尼夫·彭科维奇(Niv Pencovich)教授以及梅奥诊所的蒂穆辛·塔纳尔(Timucin Taner)博士的合作获得的。
主要作者奥兰·亚库博夫斯基(Oran Yakubovsky)博士既是谢巴医疗中心的外科医生，也是伊茨科维茨实验室的博士生。
实验室在2025年6月的伊朗对魏茨曼研究所的导弹袭击中受损。但伊茨科维茨表示，研究人员能够"抢救样本并完成工作"。
"我们对科学充满热情，我们真的相信我们正在为人类做一些好事，所以这是一个很大的动力，"他补充道。
关于小鼠和人类肝脏
伊茨科维茨表示，最大的惊喜之一是人类肝脏的功能方式与小鼠、猪和牛的肝脏不同。
在小鼠肝脏中，外围细胞比中心细胞更具代谢活性。而在人类中，情况正好相反。
"这一区别具有重要意义，"伊茨科维茨说。"小鼠模型对于研究肝脏生物学非常有价值，但当你想要模拟肝脏疾病时，这些是需要注意的关键差异。"
脂肪肝疾病的靶向治疗
在小鼠和人类中，健康的肝脏都会构建脂质（提供储存保护和绝缘的脂肪化合物），并将它们燃烧以获取能量。然而，只有人类肝脏在内部小叶中执行此过程。
但在脂肪肝疾病中，过多的糖和胰岛素水平迫使人类肝脏中心小叶中的细胞以身体不需要的速率产生脂肪。
过去，研究无法精确定位人类肝脏中这些细胞产生脂肪的具体位置，并且药物是基于功能不同的小鼠模型设计的。
研究人员现在将能够开发更智能的药物，精确瞄准内部小叶中的细胞，而不损害器官的其余部分。
"该研究提供了迄今为止最清晰的健康人类肝脏空间组织图谱之一，为科学家理解正常功能和早期疾病提供了更好的基线，"马里兰州国家癌症研究所细胞生物学和影像学部门负责人娜塔莉·波拉特-什利奥姆(Natalie Porat-Shliom)表示。
波拉特-什利奥姆没有参与这项研究。
她告诉《以色列时报》，该研究"最重要的"是表明通常使用的病变区域附近的组织"并非真正健康，这一发现可能会重塑肝脏研究如何定义对照和解释疾病生物学。"
她补充说，该图谱"也为开发更准确的诊断和治疗方法提供了有力参考。"
"有了精确的映射，"伊茨科维茨说，"开发针对肝脏特定区域的治疗方法可能成为可能。"
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