原代肝细胞

我们都知道科学家们研究疾病需要一些体外细胞模型。

肝细胞是肝脏中的主要细胞类型，执行多种功能并在代谢反应和药物清除。而且，人类肝细胞是几种肝病性病原体的唯一宿主，其中包括HBV，HCV和引起疟疾的疟原虫。

因此，肝细胞在许多疾病病因学的研究中异常重要。从人肝脏分离的原代人肝细胞（PHH）是研究肝细胞生物学如HBV感染机制，HBV治疗及筛药的金标准。

原代肝细胞使用的局限

然而，当前的PHH选择受制于捐赠者，高质量的PHH的可获得性非常有限，而且这些PHH的分离和采购需要高昂的经济成本，同时无法在培养中维持长期特殊功能。

此外，从患有肝病的患者中无法分离出高质量的PHH，因此较难在生理相关模型中研究可能的因果遗传变异关系。

而造成这些局限性的根本原因是，PHHs一旦分离就无法增殖，尽管它们能够在体内响应损伤而再生和扩增。

现在的研究已经在寻找人肝细胞的可再生来源，包括使用多能干细胞分化为类肝细胞。尽管使用了这种方法，产生从诱导的多能干细胞的患者特异性的肝细胞的能力，这些特异性类似于胎儿肝细胞，但并不是成熟的肝细胞。

目前措施

目前的方法已经继续发展到扩增PHH，这些方法包括类器官离体生长，或无限增殖化。一种广泛采用的方法是将PHH移植到具有各种形式的肝损伤的免疫缺陷小鼠中，以提供利于PHH扩增的培养环境。

已经有几种广泛使用的小鼠模型，通过小鼠的免疫缺陷刺激PHH的扩增，具体的刺激目前仍未确定，但推测这种扩展方法的作用是通过提供源自受损小鼠肝脏的信号，同时通过创建由于鼠肝细胞死亡而释放的空余空间来发挥作用的。

总而言之，这种特殊环境允许PHH移植到受损的支架中，并增殖以重新填充小鼠肝实质。一旦将这些嵌合肝脏高度人源化，就可以重新分离人肝细胞。

但是，迄今为止，这些嵌合体模型遭受了同样的困难，从而限制了未扩大的PHH的使用：大多数PHH供体的繁殖力很差，并且嵌合水平在动物之间是不一样的。

最新研究

来自美国康奈尔大学和洛克菲勒大学的一项研究发表在PNAS上的杂志描述了一种新方法，通过改善嵌合小鼠肝脏的人源化，可以扩展可用的PHH供体库。

具体来说，这项研究表明，通过这种方法，小鼠传代的原代人肝细胞（mpPHHs）可以成功地建立适合于药物代谢研究，而且也支持感染人类肝病原体感染包括HBV的长期培养。

并且值得注意的是，研究发现即使可铺平性差即质量不算好的的PHH也可以通过人源化的小鼠而扩增，并且这个方法似乎使几乎所有测试的mpPHH的后续可铺性转成正常化。

最重要的是，mpPHH可以用慢病毒载体高效转导，使用并且冻存后用于离体应用，或重新移植以生成携带基因修饰的人类移植物的人源化小鼠。

这项研究有两个巨大进步，其一是改善后的鼠肝人源化可以生产高质量的传代PHH，然后是这些PHH具备再次遗传修饰和移植的能力。

这两项进步让PHH模型得到了更大的完善，为而后需要的HBV完全治愈或者新药筛选提供了新的平台。

参考文献：Expansion, in vivo-ex vivo cycling, and genetic manipulation of primary human hepatocytes.