基于原代肝细胞的3D生物打印肝癌模型，用于模拟癌症发生过程和药物筛选

《Hepatology Communications》：3D-bioprinted liver cancer models derived from primary hepatocytes for simulating cancer initiation and drug screening

通过分析8例MASLD患者的肝组织与PBMC样本，发现MASH患者肝细胞中免疫激活相关通路（如JAK-STAT、NOTCH）及能量代谢通路（如OXPHOS）显著上调，而PBMC中激活性调节性T细胞（aTregs）比例增加。机器学习模型结合肝细胞与PBMC的转录组特征，可准确区分轻度与重度纤维化（AUC=0.93）。结果提示早期免疫代谢失调是纤维化进展的关键机制，为MASLD早期诊断提供了分子标志物。

　　这项研究聚焦于代谢功能障碍相关脂肪肝疾病（MASLD）的进展机制，特别是从简单的代谢功能障碍相关脂肪肝（MASL）向代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）的转变过程。MASLD已成为全球范围内慢性肝病的主要原因之一，其进展往往伴随肝纤维化，进而导致严重的肝脏相关疾病，如肝硬化和肝细胞癌（HCC）。研究团队通过分析肝组织与外周血单核细胞（PBMCs）的配对样本，揭示了MASLD在早期阶段的分子特征和免疫变化，为早期诊断和干预提供了新的视角。

研究的核心在于利用单细胞RNA测序（scRNA-seq）和单核RNA测序（snRNA-seq）技术，结合机器学习方法，识别出与肝纤维化阶段相关的转录组特征。这些特征不仅有助于区分轻度（F0–F2）与重度（F3–F4）纤维化，还可能成为早期诊断的生物标志物。此外，研究团队还通过分析PBMCs与肝组织之间的细胞间相互作用，揭示了免疫系统与肝脏组织之间的通信网络，这些网络可能在疾病进展中发挥关键作用。

在肝细胞层面，研究发现MASH患者的肝细胞表现出显著的分子重编程。具体而言，免疫激活相关通路，如Toll样受体（TLR）、JAK-STAT和NOTCH信号通路，在MASH中显著上调，这与之前的研究结果一致。这些通路的激活可能促进了肝脏炎症反应和纤维化的发展。同时，伪时间分析进一步表明，随着疾病从MASL向MASH发展，肝细胞的功能发生了显著变化，早期阶段的肝细胞主要表现出磷脂酰肌醇（PtdIns）生物合成和细胞外基质（ECM）重塑的特征，而后期则更多地参与自然杀伤（NK）/T细胞激活和内吞作用调节。这些变化可能反映了肝细胞对脂质积累和炎症信号的适应性反应，同时也可能加剧疾病进程。

在PBMCs的分析中，研究团队发现MASH患者的免疫细胞表现出明显的激活状态。例如，CD4+ T细胞的基因表达特征向免疫激活和氧化应激方向转变，这与MASLD进展的研究结果一致。此外，研究还识别出MASH中aTreg（激活调节性T细胞）比例增加，这与Treg在MASLD中的双重作用相吻合：一方面它们可能通过分泌IL-10抑制炎症反应，另一方面又可能通过TGF-β促进纤维化。这些发现强调了免疫系统在MASLD发展中的复杂角色，尤其是在早期阶段，尽管纤维化尚未明显，但免疫激活已经发生，可能成为疾病进展的关键驱动因素。

通过分析PBMCs与肝组织之间的细胞间相互作用，研究团队发现MASH中肝星状细胞（HSCs）与NK细胞之间的信号传递显著增强。这种增强的相互作用可能促进了HSC的激活，进而加速了纤维化的发展。此外，研究还揭示了CD44信号在促进HSC活化和ECM重塑中的作用，这一机制可能为MASLD的治疗提供了新的靶点。这些结果表明，肝脏与免疫系统的相互作用在疾病进展中至关重要，且在早期阶段就已显现。

研究团队还利用公共数据集（如GSE135251和GSE130970）对所识别的基因标志物进行了验证，发现这些标志物在独立数据集中表现出良好的预测能力（AUC=0.93），这进一步支持了它们作为MASLD早期诊断工具的潜力。值得注意的是，这些标志物不仅能够反映当前的纤维化阶段，还可能作为未来纤维化进展的早期指标，为疾病的预防和干预提供时间窗口。

本研究的局限性在于样本数量较小（仅来自8名患者的16个配对样本），这可能限制了其对MASLD整体异质性的全面捕捉。因此，未来的研究需要在更大的、多中心的队列中验证这些发现，并结合体内外实验进一步探讨预测的细胞间相互作用及其功能意义。此外，将这些分子标志物与组织学和血清蛋白水平分析相结合，将有助于更准确地评估其临床相关性，并推动这些研究成果向临床应用的转化。

总体而言，这项研究为MASLD的早期诊断和干预提供了重要的理论依据和实践指导。通过整合肝组织和PBMCs的转录组数据，研究团队不仅揭示了MASLD在分子层面的进展特征，还发现了系统性免疫反应与肝脏局部变化之间的关联。这些发现强调了在MASLD发展过程中，免疫系统与肝脏组织的协同作用，以及在早期阶段免疫失调的普遍存在。未来，随着技术的不断进步和研究的深入，这些分子标志物有望成为MASLD临床管理中的重要工具，帮助医生更早识别疾病风险，采取针对性的治疗措施，从而改善患者预后。