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为解决肝再生机制不明的问题，研究人员开展 70% 部分肝切除（PH）小鼠模型肝再生时间进程微阵列数据研究。结果显示收集的微阵列数据集质量高，能反映肝再生状态。该研究有助于阐明 70% PH 模型肝再生机制。
肝脏，作为人体重要的代谢和解毒器官，拥有一项神奇的能力 —— 再生。即便被切除 70% 的质量，它依然能通过代偿性肥大重新恢复原有重量。然而，这背后的再生机制却如同隐藏在重重迷雾之中，让科研人员们困惑不已。此前的研究虽然对肝细胞增殖的调控因素有所探索，比如发现静脉补充葡萄糖、改变代谢能力的互补以及抑制脂质积累等会影响肝细胞增殖，但这些研究只是孤立地探讨特定现象和基因，缺乏对整个调控机制的全面系统研究。而且，以往研究使用的微阵列数据存在缺陷，既没有生物学重复以消除个体再生能力差异的影响，也未与肝重这一关键信息相关联。在这样的背景下，深入探究肝再生机制迫在眉睫。
为了揭开肝再生机制的神秘面纱，日本日本大学（Nihon University）的研究人员 Takashi Nishi、Yoshinao Oki 等人展开了一项极具意义的研究。他们以 70% 部分肝切除（PH）的小鼠为研究对象，收集 0 - 14 天的肝脏时间进程微阵列数据。通过精确测量小鼠的体重和肝脏重量，计算出肝体比，以此判断肝脏代偿性肥大的进展情况。同时，在每个时间点设置三个生物学重复，深入分析个体再生能力差异对实验结果的影响。最终，研究人员获得了高质量的微阵列数据集，这些数据准确地反映了肝脏再生的状态，为进一步研究肝再生机制提供了关键依据。该研究成果发表在《Scientific Data》杂志上，为该领域的研究开辟了新的道路。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，通过手术对 10 周龄的 C57BL/6 N 小鼠进行 70% PH 操作，获取不同时间点的肝脏样本。然后，从肝脏样本中提取 RNA，利用 NanoDrop ND - 1000 分光光度计和 Agilent RNA 6000 Nano Kit 检测 RNA 的纯度和完整性。接着，将 RNA 制备成 cRNA 并进行微阵列杂交，获取基因表达数据。之后，运用稳健多芯片平均算法对数据进行预处理，并借助 Bioconductor R 包和层次聚类分析等方法对数据质量和基因表达谱进行评估 。
下面让我们详细了解一下研究结果：
- 肝再生过程中的体重和肝重变化：研究人员通过测量小鼠的体重和肝脏重量，发现肝体比在切除后 2 - 4 天显著增加，这表明到第 4 天肝脏已恢复到与切除前无显著差异的水平，有力地证明了肝脏能够通过代偿性肥大恢复重量。
- RNA 质量评估：利用 NanoDrop ND - 1000 分光光度计测量所有样本总 RNA 的 A260/A280值，其范围在 1.90 - 2.10 之间，表明 RNA 纯度高。同时，通过 Agilent 2100 Bioanalyzer 系统和 RIN 软件算法评估 RNA 质量，结果显示各样本均有 18S 和 28S 核糖体带的峰值信号，说明 RNA 质量优良，适合进行微阵列分析。
- 微阵列数据质量评估：QC stats 评估结果显示，微阵列数据在平均背景、比例因子、% present 值和 3′ - 5′比率等方面均无显著差异。层次聚类分析表明，切除后 1 - 3 天的肝脏与 0 天的肝脏分属不同聚类，且除 2d - 2 和 7d - 1 外，所有样本的三个生物学重复均形成一个聚类或相近的小聚类。此外，切除 14 天后，与正常肝脏相比，未检测到表达差异显著（P<0.05）且变化超过两倍的基因，这意味着基因表达谱在切除 14 天后恢复正常。
- 细胞周期相关基因的表达变化：研究发现，Mcm2、Mcm3、Mcm4、Mcm6、Mcm7、Cdk1、Ccnb1、Ccnb2 和 Mki67 等细胞周期相关基因的表达水平在切除后 1 - 4 天显著增加，这与肝脏肥大的时间相吻合，进一步证明了该研究微阵列数据的可靠性。
综合上述研究结果，该研究成功获得了包含充足生物学重复的微阵列数据集，并将其与肝体比相关联，从而能够准确判断肝脏再生程度。这些数据为深入研究 70% PH 模型下的肝再生机制奠定了坚实基础，有望推动肝脏再生领域的进一步发展，为相关肝脏疾病的治疗提供新的理论依据和潜在治疗靶点。
