原代肝細胞

我們都知道科學家們研究疾病需要一些體外細胞模型。

肝細胞是肝臟中的主要細胞類型，執行多種功能並在代謝反應和藥物清除。而且，人類肝細胞是幾種肝病性病原體的唯一宿主，其中包括HBV，HCV和引起瘧疾的瘧原蟲。

因此，肝細胞在許多疾病病因學的研究中異常重要。從人肝臟分離的原代人肝細胞（PHH）是研究肝細胞生物學如HBV感染機制，HBV治療及篩藥的金標準。

原代肝細胞使用的局限

然而，當前的PHH選擇受制於捐贈者，高質量的PHH的可獲得性非常有限，而且這些PHH的分離和採購需要高昂的經濟成本，同時無法在培養中維持長期特殊功能。

此外，從患有肝病的患者中無法分離出高質量的PHH，因此較難在生理相關模型中研究可能的因果遺傳變異關係。

而造成這些局限性的根本原因是，PHHs一旦分離就無法增殖，儘管它們能夠在體內響應損傷而再生和擴增。

現在的研究已經在尋找人肝細胞的可再生來源，包括使用多能幹細胞分化為類肝細胞。儘管使用了這種方法，產生從誘導的多能幹細胞的患者特異性的肝細胞的能力，這些特異性類似於胎兒肝細胞，但並不是成熟的肝細胞。

目前措施

目前的方法已經繼續發展到擴增PHH，這些方法包括類器官離體生長，或無限增殖化。一種廣泛採用的方法是將PHH移植到具有各種形式的肝損傷的免疫缺陷小鼠中，以提供利於PHH擴增的培養環境。

已經有幾種廣泛使用的小鼠模型，通過小鼠的免疫缺陷刺激PHH的擴增，具體的刺激目前仍未確定，但推測這種擴展方法的作用是通過提供源自受損小鼠肝臟的信號，同時通過創建由於鼠肝細胞死亡而釋放的空餘空間來發揮作用的。

總而言之，這種特殊環境允許PHH移植到受損的支架中，並增殖以重新填充小鼠肝實質。一旦將這些嵌合肝臟高度人源化，就可以重新分離人肝細胞。

但是，迄今為止，這些嵌合體模型遭受了同樣的困難，從而限制了未擴大的PHH的使用：大多數PHH供體的繁殖力很差，並且嵌合水平在動物之間是不一樣的。

最新研究

來自美國康奈爾大學和洛克菲勒大學的一項研究發表在PNAS上的雜誌描述了一種新方法，通過改善嵌合小鼠肝臟的人源化，可以擴展可用的PHH供體庫。

具體來說，這項研究表明，通過這種方法，小鼠傳代的原代人肝細胞（mpPHHs）可以成功地建立適合於藥物代謝研究，而且也支持感染人類肝病原體感染包括HBV的長期培養。

並且值得注意的是，研究發現即使可鋪平性差即質量不算好的的PHH也可以通過人源化的小鼠而擴增，並且這個方法似乎使幾乎所有測試的mpPHH的後續可鋪性轉成正常化。

最重要的是，mpPHH可以用慢病毒載體高效轉導，使用並且凍存後用於離體應用，或重新移植以生成攜帶基因修飾的人類移植物的人源化小鼠。

這項研究有兩個巨大進步，其一是改善後的鼠肝人源化可以生產高質量的傳代PHH，然後是這些PHH具備再次遺傳修飾和移植的能力。

這兩項進步讓PHH模型得到了更大的完善，為而後需要的HBV完全治癒或者新藥篩選提供了新的平台。

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