基于脱细胞-再细胞化技术的微型肝脏植入物早期移植反应研究

本研究针对器官供需矛盾，采用脱细胞-再细胞化技术构建微型肝脏移植物（RCL），探索原发性肝细胞（PRH）植入后的早期存活机制。通过小鼠右叶脱细胞支架接种大鼠PRH（1×107个细胞），证实24小时内实现白蛋白（Alb）表达40%、Hnf4a提升150%，但缺氧标志物Hif1a提示需优化供氧条件，为生物工程肝脏的短期功能维持提供新见解。

　　

肝脏移植领域长期面临供体短缺的全球性难题，传统方法难以满足临床需求。尽管生物工程肝脏技术通过脱细胞-再细胞化（Decellularization-Recellularization）策略展现出潜力，但现有构建体普遍存在功能维持时间短、早期细胞响应机制不明等问题。尤其令人困扰的是，当这些实验室培育的肝脏组织被植入体内后，科学家们对最初24小时内细胞究竟经历了怎样的适应性变化知之甚少——就像面对一个神秘的"黑箱"，这直接制约着后续功能优化。

日本SLC（Hamamatsu, Japan）的研究团队在《Journal of Biosafety and Biosecurity》发表的研究中，创新性地采用微型化模型揭开这一谜题。他们选择小鼠右肝叶作为"生物支架"，通过Triton X-100和核酸酶处理获得脱细胞肝脏基质（DCL），随后接种大鼠原代肝细胞（PRH）构建再细胞化肝脏（RCL）。研究运用组织学分析、RT-qPCR等技术，重点监测植入肠系膜24小时内的细胞应激反应和功能变化。

【关键技术方法】

1. 改良室温脱细胞方案处理ICR小鼠右肝叶，保留胶原基质

2. 接种1×10⁷个大鼠PRH构建RCL移植物

3. 通过Alb、Hnf4a等标志物评估代谢功能

4. 检测Casp3、Tjp1和Hif1a反映细胞凋亡、连接及缺氧状态

【Decellularization efficiency】

组织学与DNA定量证实，改良方案实现完全脱细胞化，同时保留关键细胞外基质成分。肝窦结构完整性和胶原纤维分布均匀性为后续细胞接种奠定结构基础。

【Discussion】

研究发现植入24小时内即出现功能极化现象：白蛋白分泌维持基准水平的40%，而肝细胞分化核心调控因子Hnf4a表达激增150%，提示细胞快速启动功能重组。值得注意的是，凋亡标志物Casp3与新鲜分离细胞相当，紧密连接蛋白Tjp1稳定表达，证实短期存活率良好。但缺氧诱导因子Hif1a的显著升高，暴露出微环境氧供不足这一关键瓶颈。

这项研究首次系统描绘了生物工程肝脏植入初期的"生命图谱"，证实脱细胞支架能有效支持肝细胞短期存活与功能表达，但同时也为后续研究指明方向——如何改善移植物内部氧合状况将成为突破长期存活限制的关键。Lucija Stefan等学者建立的微型模型，不仅为大规模器官工程研究提供成本可控的预实验平台，其揭示的早期应激反应规律更对心脏、肾脏等其他再生器官研究具有借鉴意义。正如作者强调，这项成果标志着再生医学从"结构重建"向"功能即时激活"研究范式的重要转变。