以单细胞的视角洞悉肝脏,为肝病精准治疗提供指引
——  作者:    时间:2023-09-26     阅读数: 21

 
编者按
 
为帮助肝病领域临床医生和科研人员及时更新学术知识和掌握科研动向,《国际肝病》与《临床与转化肝脏病杂志》(Journal of Clinical and Translational Hepatology,JCTH)联合推出“期刊共读”栏目,每周精选1篇文献,解读亮点和摘选重点,希望对提高临床诊疗水平、启迪科研思维和提升写作能力均能有所裨益。 
 
本期分享JCTH于9月1日在线发表的一篇综述《单细胞技术为肝脏生理学和病理学提供了新的见解》[1],重点解析单细胞技术在肝脏研究中的新发现,为多角度理解正常肝脏及肝脏疾病相关细胞特征提供极具价值的数据资源,为肝病更精准的个体化治疗提供参考。 
 
 
重点摘选
 
肝脏是人体重要的代谢和解毒器官,肝脏疾病却一直是全球的健康负担。中国作为一个肝病大国,肝病患者人数超过五分之一,特别是乙型肝炎病毒感染,目前非酒精性肝炎和自身免疫性肝炎的病例急剧上升。而慢性肝炎不可逆转地进展为终末期肝病是威胁患者生命的主要因素。因此,我们期望对肝脏细胞及其基因表达谱进行全面了解,为多角度理解正常肝脏及肝脏疾病相关细胞特征提供极具价值的数据资源,可为各种肝脏疾病提供更精准的个体化治疗策略。
 
近十年来,单细胞技术的兴起,包括单细胞转录组学、空间转录组学、免疫组学、蛋白组学、表观遗传组学及单细胞多组学方法不断革新,允许我们对单个细胞进行研究,能够从高分辨率和时空结构上解码生命,揭示细胞间的差异及其在微环境中的功能情况,可应用于剖析器官,组织和细胞正常的生长发育规律及伴随人体疾病发生发展的生物分子变化。(表1)
 
表1. 单细胞方法的概要
 
基于单细胞技术对肝脏的研究,作者总结了单细胞视角下正常肝脏、慢性肝炎、肝纤维化及肝硬化、慢加急性肝衰和肝癌的新发现。近五年来的研究表明,单细胞方法成功绘制了完整的正常肝脏细胞图谱,揭示了与肝脏疾病相关的新的细胞亚群及稀有细胞群体。此外,空间转录组学信息结合单细胞转录组学很大程度帮助还原肝脏细胞的空间位置,从而识别特定细胞功能,细胞健康或状态的变化、变异,实现在单细胞层面对疾病和生物学过程中的遗传学特征进行研究。单细胞技术对不同肝病的免疫微环境的解析,包括免疫细胞群体动态,基因表达变化及与疾病进展关联的生物分子变动,这些为肝病的诊断和治疗带来了新的思路。(图1)
 
图1. 单细胞视角下的正常肝及慢性肝病过程
 
总体来说,单细胞领域呈现飞跃发展的趋势,同时单细胞技术在肝脏的研究为指数式增长。通过技术不断革新,我们期待更高分辨率,更低价格及更简便流程的单细胞技术得到广泛的应用,特别是单细胞方法在慢性肝炎到终末肝病的纵向疾病谱的新发现。
 
亮点解读
 
本文对包括转录组学、空间转录组学、免疫组学、蛋白质组学、表观基因组学肝病病理研究中应用到的单细胞方法进行了总结,并介绍了该领域内先进技术和最新究。
 
以单细胞转录组测序(scRNA-seq)为基石的单细胞技术为探索肝细胞亚群和开发新的生物标志物提供了强大的工具。随着scRNA-seq的关键作用,新发展的单细胞方法结合了基因组、表观基因组、蛋白质组、空间转录组甚至多组学来展示细胞之间的异质性和细胞群体微环境的变化。这些信息可用于对疾病进行个性化诊断和治疗,并发展更精准的医学通过关注慢性乙型肝炎向终末期肝病的进展,我们对疾病发展机制的单细胞视角可以帮助识别相关的敏感生物标志物,从而及时阻止疾病进展。
 
本文综述了更多用于ST数据分析和可视化的计算工具和相关方法,必须提到的是,测序成本是一个重要因素。因此,解决与单细胞测序技术相关的共性问题,如降低测序成本、简化测序过程、提高灵敏度、提高分辨率等,是进一步阐明不同肝脏疾病发生进展的分子机制需要重点关注的领域。
 
近年来,虽然单细胞方法在肝脏的生理和病理中取得了重要的研究进展,但作者希望未来新开发的技术进一步简化操作流程,减低成本,有助于更广泛地应用到临床工作中,而不仅限于基础研究,为肝病患者实现更精准的个体化诊疗。
 
参考文献: 
 
[1] Chen G, Xu W, Long Z, et al. Single-cell Technologies Provide Novel Insights into Liver Physiology and Pathology. J Clin Transl Hepatol 2023. DOI: 10.14218/JCTH.2023.00224. https://www. xiahepublishing.com/2310-8819/JCTH-2023-00224 
 
团队简介
 
通讯作者
 
 
林炳亮
 
教授,主任医师,医学博士,博士生导师,美国西北大学访问学者。中山大学附属第三医院感染性疾病科主任,广东省医学会感染病学分会主任委员。主要研究终末期肝病、免疫性肝病的发病机制,探索免疫制剂、干细胞及肠道微生态在疑难、危重肝病临床应用和转化。
 
 
揭育胜
 
主任医师,医学博士,硕士生导师。中山大学附属第三医院感染科新发突发传染病专科主任,兼负压重症病区主任。主要研究新发突发传染病及肝病。被聘为国家卫健委病原微生物实验室生物安全评审专家、广东省肝脏病学会肝炎专业委员会副主任委员、广东省医学会感染病学分会委员兼秘书。主持或参与省部级课题多项,以第一/通讯作者(含共同)发表SCI论著20余篇。
 
第一作者&共一作者:
 
第一作者
 
陈观子
 
在读医学研究生,从事肝病的基础研究。
 
许文丽
 
临床医学博士后,主要从事RNA与肝脏疾病相关的临床与基础研究工作,发表SCI论文十余篇。
 
期刊简介
 
Journal of Clinical and Translational Hepatology(JCTH,《临床与转化肝脏病杂志》,pISSN: 2225-0719, eISSN: 2310-8819)是由重庆医科大学附属第二医院主办,Xia & He Publishing Inc. (华誉出版社)出版的英文学术期刊,主要收录肝病领域的临床或转化相关的研究论文、综述、述评等。
 
2022 Impact Factor: 3.6
 
2022 CiteScore: 5.6
 
投稿:
 
https://mc03.manuscriptcentral.com/jcth
 
邮箱:
 
jcth@xiahepublishing.com  陈老师
 
 
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