肝脏是人体的重要器官,行使包括药物解毒、重要蛋白质合成和胆汁代谢等功能在内的多种生理功能。肝细胞是组成肝脏的重要细胞,而由于药物毒性、病毒感染和酒精代谢等因素带来的肝细胞损伤可能会影响整个肝脏的正常功能,从而影响机体的健康。
肝脏的代谢功能
Bio-protocol在线发表的很多文章都对原代肝细胞研究的相关方法进行了报道,这些protocol都来自该领域国内外顶尖的实验室,具有很强的参考性和可重复性。在此,我们将选择几篇具有代表性的文章推荐给大家,希望能给大家的实验有所帮助。
1.GlucoseProductionAssayinPrimaryMouseHepatocytes
在禁食期间,诱导肝脏糖异生对于确保机体能量稳态有着重要的作用。而肝脏糖异生在2型糖尿病中会发生失调,导致空腹高血糖的发展。肝葡萄糖生成是2型糖尿病患者空腹高血糖的重要决定因素,胰高血糖素能通过cAMP-PKA通路促进葡萄糖生成,而胰岛素则能通过PI3K-Akt通路起到相反的作用。检测肝葡萄糖生成(糖异生)是肝代谢研究的重要手段。
来自日本国立国际医疗研究中心的研究人员为我们分享了检测小鼠肝细胞葡萄糖生成的protocol,该protocol的研究论文原文CITED2linkshormonalsignalingtoPGC-1αacetylationintheregulationofgluconeogenesis发表在NatureMedicine杂志上。本文中,研究人员分离了小鼠的肝细胞,用无葡萄糖的培养基对其进行培养;接着以乳酸和丙酮酸作为底物,并用不同条件去刺激这些肝细胞,最后用比色法检测培养基中葡萄糖浓度的变化,从而了解在这些不同条件刺激下小鼠肝细胞的糖异生能力变化。通过作者介绍的这种方法,我们可以轻松地掌握对肝细胞糖代谢的检测。此外,这种方法还可以应用到其他实验场景,如检测肿瘤细胞的糖代谢。
调节肝糖原代谢的信号通路DOI:10.21769/
2.GenerationofChemicallyInducedLiverProgenitors(CLiPs)fromRatAdultHepatocytes
来自日本国立癌症中心研究所和新潟大学的研究人员则为我们分享了如何将成熟的小鼠肝细胞诱导成肝脏前体细胞,该protocol的研究论文原文ConversionofTerminallyCommittedHepatocytestoCulturableBipotentProgenitorCellswithRegenerativeCapacity发表在了Cellstemcell杂志上。
在这篇实验方案中,他们分离了小鼠的肝脏细胞进行体外培养,然后用小分子组合YAC(Y-27632,A-83-01和CHIR99021)将肝细胞诱导成双向分化潜能的肝脏前体细胞,并将它们命名为化学诱导的肝前体细胞(chemicallyinducedliverprogenitors,CLiPs)。最后,为了检测这些得到的CLiPs的分化潜能,作者们又将其诱导分化为成熟的干细胞和胆管细胞。众所周知,原代肝细胞的体外稳定培养以及肝脏前体细胞的诱导具有较高的难度。而这篇研究就克服了诸多难点,在两周时间内,将成熟肝细胞诱导成肝脏前体细胞。将肝脏前体细胞在体外稳定传代10代后,又将其诱导分化成熟。
肝细胞的分离以及体外诱导过程DOI:10.21769/

3.InvitroCultivationandVisualizationofMalariaLiverStagesinPrimarySimianHepatocytes
疟疾是由疟原虫引起的传染病。疟原虫的生长周期十分复杂,其入侵肝细胞并在肝细胞内分裂增殖是其生长周期的关键阶段,这一阶段也是疟疾发展的重要阶段。然而对于这一阶段的研究,却受限于无法构建体外培养系统,导致很多靶向该阶段的药物无法被研发出来。
来自美国诺华热带疾病研究所的研究人员构建了合适的体外培养系统,并为我们分享了疟原虫肝细胞感染研究的实验方法,该protocol的研究论文ThePlasmodiumliver-specificprotein2(LISP2)isanearlymarkerofliverstagedevelopment发表在了eLife杂志上。文中,研究人员首先分离猴的原代肝细胞,并将其培养在用胶原蛋白包被的板子上。24小时后,用食蟹猴疟原虫()子孢子去感染这些原代肝细胞。在感染3-7天后,研究人员用免疫荧光法去观察并记录感染后的情况。可以说,在这篇实验方案中,研究人员建立了疟原虫感染肝细胞的体外模型,该模型不仅仅能用来观察疟原虫的感染周期,在今后的抗疟疾药物研究中该模型也会有广泛的应用前景。
观察食蟹猴疟原虫子孢子感染肝细胞的流程DOI:10.21769/
原代肝细胞的体外培养和研究有着广泛的应用范围,无论是病原生物学研究、干细胞或者类器官等研究都会涉及到原代肝细胞的体外研究。因此,了解或者掌握原代肝细胞体外培养和研究的相关技术对于提升相关试验的成功率非常有帮助。以上三篇发表在Bio-protocol上的实验方法文章,都对涉及原代肝细胞相关试验的方法进行了具体的描述。
此外,Bio-protocol上还有很多对于肝细胞研究的文章,大家都可以下载阅读,如对小鼠肝糖原含量检测(DOI:10.21769/),分离肝脏线粒体(DOI:10.21769/)等。通过参考这些protocol文章,相信大家一定能够提升对于这些实验的理解,从而提高实验的可重复性。
Bio-protocol简介Bio-protocol于2011年在斯坦福大学创建,致力于搭建全球权威的、高质量的生物实验方案分享平台,以助力科学发现。Bio-protocol期刊是Bio-protocol旗下的一份同行评审的国际学术期刊,发表高质量的生命科学实验方案,旨在提高科研的可重复性。至今,Bio-protocol已发表了来自全球上万名优秀科研工作者(包括多名诺贝尔奖获得者)的5000多篇实验方案,并且同Science、eLife等12家国际权威科学杂志建立长期合作关系,共同促进生命科学研究的可重复性。2019年Bio-protocol期刊已被PubMedCentral,ESCI收录。





