肝臟在妊娠和哺乳期間,會經(jīng)歷代謝適應(yīng)以滿足不斷變化的生理需求,但其確切的過程、調(diào)節(jié)機(jī)制和功能仍不清楚。
2025 年 8 月 28 日,北京大學(xué)徐成冉教授作為通訊作者(內(nèi)蒙古大學(xué) Li Yang、北京大學(xué) Yu Zhang、Xinxin Yu、Yuheng Zhou 為共同第一作者),在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為:Hepatocyte metabolic adaptations during pregnancy and lactation 的研究論文。內(nèi)蒙古大學(xué)為論文的第一單位。
該研究解析了妊娠期和哺乳期肝細(xì)胞的代謝適應(yīng)性變化,并確定了用以優(yōu)化母體-胎兒健康和哺乳質(zhì)量的潛在調(diào)控靶點(diǎn)。
肝臟是一個關(guān)鍵的代謝器官,它為發(fā)育提供營養(yǎng)并維持體內(nèi)平衡。在妊娠和哺乳期間,母體肝臟(尤其是肝細(xì)胞)會進(jìn)行代謝適應(yīng)以滿足胎兒的需求和乳汁的生成。理解這些適應(yīng)性變化對于推動生殖生物學(xué)的發(fā)展以及改進(jìn)家畜管理和育種策略至關(guān)重要。
盡管它們很重要,但驅(qū)動肝臟適應(yīng)的機(jī)制仍知之甚少。研究表明,在妊娠期和哺乳期時(shí)肝臟明顯增大,這歸因于肝細(xì)胞的增殖和肥大。人體成像數(shù)據(jù)同樣表明,懷孕期間肝臟體積會增大,而在斷奶后會恢復(fù)到基線水平。肝細(xì)胞分區(qū)沿門靜脈(PV)-肝小葉中部(ML)-中央靜脈(CV)軸定義了三個代謝區(qū),其中肝小葉中部的肝細(xì)胞在妊娠期間被確認(rèn)為主要的新細(xì)胞來源。
之前的研究利用微陣列和 RT-qPCR 技術(shù)在整只大鼠肝臟中鑒定出了數(shù)十種與妊娠相關(guān)的差異表達(dá)基因(DEG),但由于存在其他肝細(xì)胞類型,這限制了我們對肝細(xì)胞特異性變化的理解。對 ASCL1(一種堿性螺旋-環(huán)-螺旋轉(zhuǎn)錄因子)的功能研究證明了其在妊娠相關(guān)肝細(xì)胞適應(yīng)過程中的重要性。然而,在妊娠和哺乳期間細(xì)胞狀態(tài)的確切轉(zhuǎn)變及其潛在機(jī)制,在很大程度上仍未得到探索。
在這項(xiàng)最新研究中,研究團(tuán)隊(duì)利用高分辨率單細(xì)胞 RNA 測序技術(shù),系統(tǒng)地描述了小鼠在妊娠期和產(chǎn)后階段的肝細(xì)胞的適應(yīng)性變化。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種周期性的肝細(xì)胞軌跡("妊娠時(shí)鐘"),它控制著妊娠期和產(chǎn)后恢復(fù)期間的代謝變化,在非哺乳期小鼠中會恢復(fù)到妊娠前的狀態(tài)。哺乳期誘導(dǎo)了一種獨(dú)特的分支軌跡,其特征是脂質(zhì)合成和輸出增加。
刪除糖蛋白130(gp130)會破壞妊娠期間肝臟的適應(yīng)性,影響胎兒生長,而產(chǎn)后的乙酰輔酶 A 合成酶 2(ACSS2)缺乏會損害肝臟脂質(zhì)的生物合成和輸出,降低乳脂含量,并損害后代發(fā)育。研究團(tuán)隊(duì)還將這些小鼠數(shù)據(jù)與綿羊進(jìn)行了比較分析,結(jié)果顯示,盡管物種間存在遺傳差異,但肝臟代謝適應(yīng)途徑仍具有保守性。
該研究的核心發(fā)現(xiàn):
肝細(xì)胞在妊娠期和產(chǎn)后恢復(fù)期遵循著一種"妊娠時(shí)鐘";
哺乳期會激活肝臟中不同的代謝途徑,從而影響乳汁的成分和質(zhì)量;
gp130 和 ACSS2 調(diào)控對胎兒及子代生長至關(guān)重要的肝臟適應(yīng)性變化;
小鼠和綿羊具有保守的肝臟程序,但存在物種特異性調(diào)控。
總的來說,這項(xiàng)研究闡明了妊娠期和哺乳期肝細(xì)胞的可塑性,確定了潛在的治療靶點(diǎn),以優(yōu)化母體-胎兒健康和哺乳質(zhì)量,對生殖生物學(xué)和家畜管理具有重要意義。
論文鏈接:
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00921-3
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