霍華德休斯醫學研究所(HHMI)的科學家們發現了生成功能性肝細胞的肝臟干細胞。這一研究工作解開了關于肝臟中新細胞起源的一個長期的謎題，即便在健康器官中隨著細胞的死亡肝臟也必須不斷地補充新細胞。

研究的領導者、HHMI研究員、斯坦福大學Roel Nusse說：“我們解開了一個非常古老的問題。我們證實像其他需要補充失去細胞的組織一樣，肝臟中具有一些干細胞，在即便沒有損傷或疾病的情況下也能夠增殖并生成成熟細胞。Nusse和同事們將他們的研究結果發布在8月5日的《自然》（Nature）雜志上。

肝臟主要是由肝細胞構成，這些高度特化的細胞承擔著這一器官許多的任務，包括儲存維生素和礦物質，清除毒素，幫助調控血液中的脂肪和糖。隨著這些細胞死亡，它們會被健康的新肝細胞所替代。Nusse說，此前從未確定過這些新細胞的來源。

干細胞是一類能夠補充自身細胞群體，并維持了發育為更特化細胞潛能的細胞，它們為隨著時間的推移自然喪失細胞的皮膚、血液和其他組織提供新細胞。但此前未能在肝臟中找到干細胞。一些科學家們推測，成熟干細胞有可能是通過細胞分裂維持了它們的細胞群。但Nusse認為，成熟細胞已如此特化來執行肝臟的工作，它們有可能喪失了分裂能力。

他解釋說：“分化的肝細胞擴增了它們的染色體。也就是說，細胞的每條染色體均超出平常的兩個拷貝。這使得細胞能夠生成更多的蛋白，但卻損害了它們的分裂能力。”

Nusse實驗室將焦點放在了干細胞命運的重要調控因子——一個叫做Wnts的蛋白家族上。為了找到并追蹤各種組織中的干細胞，他們開發出了一種小鼠，采用一種熒光蛋白標記出了響應Wnt信號的細胞。幾年前，他們決定利用這些小鼠來搜尋肝臟中的干細胞。

加州大學舊金山分校肝臟中心胃腸病學家Bruce Wang在Nusse實驗室做訪問學者時開展了這些實驗。Wang一開始在遺傳工程小鼠肝臟中尋找了熒光標記的Wnt響應細胞，并最終發現它們聚集在肝臟中央靜脈周圍。

在他們知道要關注的細胞之后，科學家們追蹤了這些熒光標記細胞的行為。他們注意到，隨著時間的推移，他們追蹤的細胞快速地分裂，不斷地補充著自身細胞群。之所以有這種可能，因為不同于成熟肝細胞，標記細胞每條染色體只有兩個拷貝。通過在長達一年的時間內追蹤這些干細胞的后代細胞，科學家們發現它們發生了改變，具有了一些特化細胞特征，并擴增了成熟肝細胞基因組。“這符合干細胞的定義，”Nusse說。

正如預期的那樣，肝臟干細胞需要Wnt信號來維持它們的干細胞身份。Nusse研究小組發現，中心靜脈壁上的內皮細胞向組織中釋放了Wnt分子。無法觸及這一信號的干細胞很快會喪失它們分裂生成新干細胞的能力，開始發育為成熟肝細胞。Nusse說，這與干細胞已知在其他組織中的行為表現相一致。

Nusse說，實驗室現正在調查新發現的干細胞是如何促成損傷后肝組織再生的，它對于探索相對于較成熟的肝細胞，肝癌是否更傾向起源于這些復制細胞也將具有重要的意義。