基于遗体捐献者空间定位材料的下一代RNA测序技术研究胎儿期血液供应对成人肝脏转录组的影响

本研究通过采集4例遗体捐献者死后10小时内6个肝段(LS)的72份活检样本，结合NGS技术，首次系统评估了遗体捐献材料用于转录组分析的可行性，并发现胎儿期左肝段(特别是LS2)独特的富氧血液供应可能导致其成人期转录组特征轻微差异。研究证实DV200值比传统RIN更适合评估死后组织RNA质量，为人类细胞图谱计划提供了重要的方法学参考。

　　

肝脏作为人体最大的代谢器官，其独特的双血供系统（肝动脉和门静脉）在胎儿期展现出更复杂的生理特征。研究表明，胎儿肝脏左叶（特别是第2段）通过脐静脉接收富含氧气和营养的胎盘血液，而右叶主要接受低氧的门静脉血。这种差异性的胎儿期血液供应是否会导致成人肝脏不同区段的永久性转录组印记，成为发育生物学领域待解的重要问题。然而，活体肝脏样本获取面临伦理和操作限制，而动物模型、细胞系或生物库样本又难以反映真实的人类空间转录组特征。

来自维也纳医科大学解剖系的Sara Samanian Baghersad团队创新性地利用遗体捐献项目资源，在死后10小时内采集4例捐献者6个肝段（LS2、3、4a、4b、6、7）的72份活检样本，通过系统评估RNA质量指标（DV200和RIN值），结合下一代RNA测序（NGS）技术，首次证实遗体捐献材料可用于空间转录组研究。研究同时对比了公共生物库14例活体肝脏样本数据，为肝脏发育编程理论提供了新证据。

关键技术方法包括：1）标准化采集4例73-88岁遗体捐献者6个肝段的4mm活检样本（死后<10小时）；2）使用QIAzol裂解试剂和Precellys组织匀浆器提取RNA，通过Agilent 2100 Bioanalyzer评估DV200和RIN值；3）TruSeq RNA Access Library Prep Kit构建cDNA文库，Illumina NovaSeq 6000平台进行300-cycle双端测序；4）HISAT2比对GRCh38基因组，StringTie进行转录本定量；5）利用edgeR和limma包分析差异表达基因（DEGs），通过Enrichr进行通路富集。

【质量评估】

所有样本平均DV200值达63.81%（50.19%-76.24%），RIN值7.14（6.40-8.70），cDNA文库平均片段371.5bp，Q30值96.19%，证实死后10小时内获取的肝脏组织适合NGS分析。研究发现DV200值与测序数据量显著正相关（P<0.05），70-80% DV200样本比50-60%样本产生更多有效数据，支持DV200作为死后RNA质量的金标准。

【表达谱验证】

肝脏标志基因（ALB、FGA、FGB等）在所有样本中稳定表达，而肺（SFTPB）、心（MYBPC3）、脑（SNAP25）和肾（UMOD）特异性基因均未检测到，证实样本无交叉污染。遗体捐献者样本间Pearson相关系数达0.9以上，高于生物库样本间相关性，反映标准化采集流程的优势。

【肝段异质性】

LS3、4a、4b、6、7转录组高度相似（r>0.95），而LS2在所有捐献者中均呈现轻微差异表达模式。虽然差异未达统计学显著性（可能受样本量限制），但这一发现与胎儿期LS2优先接受脐静脉富氧血的假说相符。研究者推测这种差异可能源自肝细胞发育编程的长期影响，但也承认样本组成、质量等因素的潜在干扰。

【局限性】

研究存在4方面局限：1）样本量小（4例中欧老年捐献者）；2）无法区分转录组差异源自胎儿期还是后天因素；3）大体积样本（>3mm³）难以解析肝小叶分区（zonation）的微尺度差异；4）未进行单细胞分辨率分析。

该研究具有三重重要意义：方法学上，确立DV200作为死后RNA质量评估标准，为人类细胞图谱计划拓展遗体捐献材料这一宝贵资源；生物学上，首次揭示成人肝脏空间转录组可能保留胎儿期血液供应的"记忆"；临床上，为研究代谢性肝病的区段特异性发病机制提供新思路。未来需通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）或空间转录组技术，在更大样本队列中验证LS2的独特分子特征及其与肝脏疾病易感性的关联。