患者源性肝脏类器官重现肝脏上皮异质性并实现酒精性肝病的精准建模

研究人员针对酒精性肝病（ALD）缺乏有效治疗模型的问题，开发了基于穿刺活检的肝脏类器官（b-Orgs）模型。该研究通过单细胞测序等技术证实b-Orgs能重现肝脏上皮细胞异质性，保留疾病分期特征，并成功模拟酒精性肝炎（AH）病理过程及对泼尼松龙的响应。这一突破为个性化医疗提供了新工具，填补了ALD研究模型的空白。

　　

酒精性肝病（ALD）是全球肝病发病和死亡的主要原因之一，但现有动物模型难以模拟晚期疾病特征，且传统患者源性类器官（Chol-Orgs）仅能生成胆管细胞，无法重现肝脏上皮细胞的复杂性。这严重限制了疾病机制研究和个性化治疗开发。

为解决这一难题，西班牙巴塞罗那August Pi i Sunyer生物医学研究所（IDIBAPS）的Silvia Ari?o团队在《Journal of Hepatology》发表研究，首次报道了从穿刺活检生成肝脏类器官（b-Orgs）的新方法。研究人员采用肝细胞（HEP）和胆管细胞（BEC）两种培养基条件，对早期（n=28）和晚期（n=34）ALD患者的活检组织进行培养，通过免疫荧光、bulk RNA测序和单细胞RNA测序（scRNA-seq）等技术，系统评估了类器官的特征。

关键技术包括：1）建立活检长期培养体系实现类器官多代次生成；2）利用LiGEP算法量化类器官与肝脏组织的相似性；3）通过AH-medium（含TNFα/IL-1β/LPS/乙醇）模拟酒精性肝炎病理过程；4）应用SimiC算法解析疾病进展的调控网络。

研究结果显示：

1. 穿刺活检可高效生成类器官：HEP培养基培养的b-Orgs^HEP呈现囊状/多叶状异质性形态，成功率早期达89%，晚期74%，且活检可重复利用达9次。

2. 类器官具备肝脏特征：b-Orgs^HEP肝脏相似性评分达55.91%，表达白蛋白（ALB）、胆汁酸转运蛋白（MRP2），并形成功能性胆小管（CLF染色阳性）。

3. 单细胞测序揭示上皮异质性：鉴定出10个细胞簇，包括代谢功能差异的HEP1/HEP2肝细胞群、促炎性BEC1胆管细胞群和LGR5⁺祖细胞群，与ALD患者组织特征高度匹配。

4. 保留疾病分期特征：晚期b-Orgs^HEP富集炎症/血管生成相关基因，且转录因子ELF3表达与患者肝功能指标（Child-Pugh评分、胆红素）显著相关。PKCλ/ι抑制剂处理可逆转ELF3介导的肝细胞去分化。

5. 成功模拟疾病进展：AH-medium诱导类器官出现ROS升高、脂质累积（Oil Red染色阳性）和增殖抑制等AH特征，而泼尼松龙（Pred）可部分缓解这些表型。

这项研究的意义在于：首次建立能重现肝脏上皮复杂性的活检源性类器官模型，突破了传统类器官的技术局限；通过ELF3等靶点的发现为ALD机制研究提供新视角；搭建了个性化药物测试平台，尤其对缺乏治疗方案的晚期ALD具有重要转化价值。未来可通过整合非实质细胞进一步模拟肝脏微环境，推动精准医疗发展。