肝臟是一個重要的器官借睬，負責清除我們體內(nèi)的毒素。由于它經(jīng)常與有毒物質(zhì)打交道昂灵，它很可能經(jīng)常受到傷害舱禽。為了克服這個問題炒刁，肝臟在器官中具有獨特的能力，可以在受損后進行自我再生誊稚。由于人體的很多自愈和再生能力會隨著我們的年齡增長而降低翔始，科學家們想知道肝臟的更新能力是否也會隨著年齡增長而降低。

就過去的研究而言里伯，人類肝臟更新的性質(zhì)仍然是一個謎城瞎，而動物模型則提供了相互矛盾的答案。德累斯頓工業(yè)大學德累斯頓再生治療中心研究小組負責人Olaf Bergmann博士說疾瓮，“一些研究指出脖镀，肝細胞可能是長壽的，而另一些研究則顯示出肝細胞不斷更新的可能性爷贫。我們很清楚认然，如果我們想知道在人類身上發(fā)生了什么，我們需要找到一種直接評估人類肝細胞年齡的方法”

人類的肝臟仍然是一種年輕的器官

在一項新的研究中惯篇，在Bergmann博士的領導下反俱，來自德累斯頓工業(yè)大學和卡羅琳學院等研究機構(gòu)的研究人員分析了年齡在20歲至84歲之間的多個死亡者的肝臟忱厨。令人驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)炸一，所有受試者的肝細胞或多或少都是相同的年齡鲤瞪。相關研究結(jié)果于2022年5月31日在線發(fā)表在Cell Systems期刊上，論文標題為“Diploid hepatocytes drive physiological liver renewal in adult humans”校槐。

Bergmann博士解釋說揉拯，“無論你是20歲還是84歲，你的肝臟平均只保持在三歲以下的年齡另焕。這一研究結(jié)果表明肝臟質(zhì)量對身體需求的調(diào)整是通過肝細胞的不斷更換來嚴格調(diào)節(jié)的液斩，而且這一過程甚至在老年人中也能保持。這種持續(xù)的肝細胞更換對肝臟再生和癌癥形成的各個方面都很重要惦鄙“”

具有更多DNA的肝細胞更新少

然而，并非肝臟中的所有細胞都那么年輕喧久。一部分肝細胞可以活到10年后再進行自我更新追城。這種肝細胞亞群比大多數(shù)典型的肝細胞攜帶更多的DNA。

Bergmann博士解釋說燥撞，“我們的大多數(shù)肝細胞都有兩套染色體座柱，但有些肝細胞隨著年齡的增長積累了更多的DNA。最后物舒，這類肝細胞可以攜帶四套色洞、八套甚至更多的染色體」诳瑁”

Bergmann博士說锋玲，“當我們將典型的肝細胞與DNA含量更豐富的肝細胞進行比較時，我們發(fā)現(xiàn)它們的更新存在根本性的差異涵叮。典型的肝細胞大約每年更新一次惭蹂，而富含DNA的肝細胞可以在肝臟中停留長達十年之久。由于這部分肝細胞隨著年齡的增長而逐漸增加割粮，這可能是一種保護機制盾碗，保障我們不會積累有害的突變。我們需要找出慢性肝病中是否有類似的機制舀瓢，在某些情況下廷雅，慢性肝病可能會轉(zhuǎn)變成癌癥“瓿担”

從核放射中得到的教訓

確定人類細胞的生物學年齡是一個巨大的技術挑戰(zhàn)唆逻，因為通常用于動物模型中的方法不能應用于人類。

Bergmann博士團隊專門研究可追溯的放射性碳出生年代測定法菠贡，并使用該技術來評估人體組織的生物學年齡唇墅。碳是一種無處不在的化學元素栅告，構(gòu)成了地球上生命的主干。放射性碳是多種類型的碳中的一種特奇。它自然出現(xiàn)在大氣中域抚。植物通過光合作用吸收它，就像典型的碳一樣剧么，并把它傳遞給動物和人類涵蔓。放射性碳具有弱的放射性和不穩(wěn)定性。這些特性在考古學中被利用來確定古代樣本的年齡苫治。

圖片來自Cell Systems, 2022, doi:10.1016/j.cels.2022.05.001滋遗。

Bergmann博士說，“考古學家多年來成功地利用放射性碳的衰變來評估樣本的年齡零院，其中一個例子是對都靈裹尸布的年代測年购岗。放射性碳的放射性衰變是非常緩慢的。它為考古學家提供了足夠的分辨率门粪，但對于確定人體細胞的年齡卻沒有用。盡管如此烹困，我們?nèi)匀豢梢栽谘芯恐欣梅派湫蕴嫉膬?yōu)勢玄妈。”

20世紀50年代進行的地面核試驗將大量的放射性碳引入大氣髓梅、植物和動物中拟蜻。因此，這一時期形成的細胞在其DNA中具有較高的放射性碳含量枯饿。

1963年正式禁止地面核試驗后酝锅，大氣中的放射性碳數(shù)量開始下降，整合到動物DNA中的放射性碳數(shù)量也開始下降奢方。大氣中的放射性碳和細胞中的放射性碳的數(shù)值相互對應得非常好搔扁。

Bergmann博士解釋說，“盡管這些是可以忽略不計的數(shù)量蟋字，沒有什么危害遇冶，但我們可以在組織樣本中檢測和測量它們。通過將這些數(shù)值與大氣中的放射性碳水平進行比較枫须，我們可以追溯到細胞的年齡涧智。”

直接來自源頭的無可比擬的新見解

Bergmann博士團隊還探索了驅(qū)動其他被認為是靜態(tài)的組織（如大腦或心臟）再生的機制新俗。他們以前曾利用他們在可追溯的放射性碳出生年代測定方面的專業(yè)知識誊桅，發(fā)現(xiàn)新的腦細胞和心臟細胞的形成并不局限于產(chǎn)前時間，而是持續(xù)整個生命都鸳。

Bergmann博士總結(jié)說难踱，“我們的研究表明设哀，直接研究人類的細胞更新在技術上非常具有挑戰(zhàn)性，但它可以為人類器官再生的潛在細胞和分子機制提供無與倫比的新見解涕肪“悖”

參考資料：

Paula Heinke et al.?Diploid hepatocytes drive physiological liver renewal in adult humans. Cell Systems, 2022, doi:10.1016/j.cels.2022.05.001.