
的背景简绍
建立人体肌肉聚集的人类基因展现图谱常限制于身体健康范本的取得。去年论述多进行脑死捐赠者或病症割除聚集旁的"毗邻正常值"聚集,但许多范本留存坏死、分解代谢失常或困难微条件干挠等困难。2026年4月,国际顶级期刊《Nature》发表了题为“A spatial atlas of the healthy human liver from live donors”的突破性研究,该研究通过空间区域转录组学(Visium、Visium HD、MERFISH和PhenoCycler 成像)与单生殖细胞RNA测序(snRNA-seq)的深度整合,系统揭示了活体健康人肝的空间表达蓝图,并发现人类肝脏中央区功能相较于小鼠及其他哺乳动物存在明显差异。本研究为健康人类肝脏提供了空间基因表达参考框架,并深入揭示了早期脂肪变性过程中肝细胞的变化机制。
房间转录组学
蕴含活体健康保健供肝的独具特色转录组显著特点
研究团队首先通过Visium区域空间转录组学系统解析了16例肝脏样本的转录组特征,包括8例活体健康供肝(LHD)和8例病理旁"邻近正常"组织。在44,243个高质量spots中,研究发现活体健康供肝与邻近正常组织在伪批量表达谱上明显分离:健康供肝高表达肝细胞功能基因,包括尿素循环酶(ASS1)、药物代谢酶(CYP2E1)和糖异生基因(PCK2);而邻近正常组织则高表达免疫相关基因(S100A8、S100A9)和应激基因。线性混合回归模型显示,"子样本分类"是什么是基因表达方式变种的大部分驱程重要因素,其效应超过年龄、性别和组织学评分。这一发现警示:传统病理旁"正常"组织可能存在系统性偏差,活体健康供肝才是建立真正健康参考标准的理想选择。
图1 人类祖先和母乳喂养动物界肝或其他排毒器官的发展空间体现图谱
Visium HD & MERFISH
抽象化肝小叶门血管
中央军事门静脉轴的精致划分图谱
利用CYP2E1等标志基因构建分区指数,研究团队将肝小叶划分为九个层次分。在1,724个肝细胞特异性基因中,1,146个(66%)表面出相关性的磁盘分区之间的关系。中央静脉区富集外源物质代谢(CYP2E1)、胆汁酸合成(CYP27A1)和脂质合成(FASN)基因;而门静脉区则高表达免疫相关基因(CRP、SAA1)和经典糖异生基因(PCK1)。冲破性找到:人类特有的线粒体糖异生基因PCK2和葡萄糖转运蛋白GLUT2(SLC2A2)均呈中央静脉区富集,简单的挑战了传统化会认为糖异生仅能门血管区的想法的。Visium HD与Visium数据验证这些分区模式(Spearman R=0.70,P<10⁻³⁰),MERFISH在500个基因上进一步独立验证了分区模式。
图2 肝癌细胞什么是基因描述系统分割
跨鱼类地方转录组学
阐明人肝区别机制的鱼类炎症因子聊天
研究团队生成小鼠(n=6)、野猪(n=2)、家猪(n=3)和牛(n=2)的空间转录组数据,进行系统比较。主要结论:人与小鼠的分区偏倚相关性较低(R=0.15,P=5.18×10⁻²⁵),存在大规模功能偏移。人类中央静脉区显著富集尿素循环酶(OTC、ASL、NAGS)、脂肪酸合成酶(FASN)及转录因子HNF4A(在小鼠中为门静脉区富集),而这些功能基因在小鼠中多呈门静脉区富集。更意外的是,与猪、牛等大型哺乳动物相比,人肝中央静脉区功能多样性仍显著更高。即使WNT4g信号径路的分区域玩法在所以外来种类中固执,但地球中央政府区能力的特色偏离已经由代谢率率、抗生素系数等外来种类非特异朋友关键因素驱动下载,提示小鼠模型在研究人肝脏代谢疾病时可能存在系统性局限。
图3 哺乳期间宠物范围内特殊和按份共有的磁盘分区策略
snRNA-seq & Visium HD
剖析非实际生殖细胞的地方区别及互作网格
通过snRNA-seq(67,000+个细胞膜核)结合Visium HD空间定位,研究团队构建了成纤维细胞、Kupffer细胞、肝窦内皮细胞等非实质细胞的分区图谱。与小鼠各不相同,人肝Kupffer神经细胞呈中间区含有,可能与其清除高代谢活性中央区死亡肝细胞的功能相关。进一步分析发现多个分区特异性配体-受体互作对:中央区LSECs来源的WNT2与肝细胞FZD5及成纤维细胞FZD1受体互作;成纤维细胞和LSECs表达的RSPO3与肝细胞LGR5和LGR4受体共分区。这些结果为理解肝内分区特异性信号通讯提供了重要资源。
图4 肾脏器官非本质上神经元的磁盘分区
设备练习&几组学整合资源
反映最早期油脂退行中的线粒体代偿经营危机
在表现为轻度脂肪变性(<20%)的健康供肝中,MASLD 脂质积累起始于中央静脉区。研究团队利用POS机深造对H&E形象做出分辨率级脂滴定量分析,将中央静脉区spots按脂质含量分为5个梯度。结果显示:随着脂质增加,脂质摄取/合成基因(SLC27A3、DGAT1)下调,而β-氧化(DIO1、HSD17B4)和脂质分泌(ABCB4)基因上调——提示肝细胞试图通过增强线粒体氧化能力限制脂质堆积。关键提示:核编码线粒体蛋白基因(如NDUFA9、NDUFS4、NDUFS8)表达下降,而线粒体自身编码的RNA(MT-ND1、MT-ND4L)却代偿性上升。这种核-线粒体基因表达失衡可能是未来脂毒性的潜在机制之一,为MASLD(代谢相关脂肪性肝病)早期干预提供了全新靶点。
图5 脂肪含量退行肝神经细胞人类基因把你想表达出来的动图的变化
拜谱个人心得体会
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参考资料文章
Yakubovsky O, et al. A spatial atlas of the healthy human liver from live donors, Nature (2026), //doi.org/10.1038/s41586-026-10377-y