年轻系统性因子通过LTβ驱动肝细胞重编程恢复衰老肝脏再生

《Journal of Hepatology》：Restoration of aged liver regeneration by youthful systemic factors via LTβ-driven hepatocyte reprogramming

　　

专业术语翻译摘要：
年轻系统性因子可使衰老肝脏的再生能力恢复活力。衰老肝细胞仍保留着重编程为祖细胞样细胞以辅助再生的能力。年轻B细胞通过淋巴毒素β（LTβ）/淋巴毒素β受体（LTBR）信号驱动肝细胞重编程。LTBR激动通过诱导损伤后外周肝细胞重编程，增强衰老肝脏的再生。

论文解读：
**研究背景与问题**
肝脏在老化过程中虽能维持基本功能，但再生能力逐渐下降，限制了老年患者接受肝切除或肝移植等手术治疗。然而，临床实践中老年供肝移植到年轻受者后仍可获得良好预后，甚至出现超过100岁供肝移植成功的案例，提示年轻循环环境可能逆转肝脏衰老。既往动物研究以异时共生模型证明，年轻血液可促进老年肝细胞增殖、减轻肝损伤，但具体机制仍不清楚。此外，成熟肝细胞在自我更新受阻时可发生体细胞重编程，去分化为兼具肝细胞和胆管细胞标志的双能肝祖样细胞（LPLCs），参与肝脏修复，但衰老会削弱这一可塑性。免疫细胞及其产生的炎症因子在肝细胞重编程中发挥关键作用，而衰老伴随的免疫系统退化可能影响这一过程。研究人员据此提出，老年肝脏在移植入年轻受者后，年轻受者来源的免疫细胞是否可通过恢复肝细胞可塑性而逆转肝再生障碍。

**研究内容与结论**
本研究通过劈离式肝移植（SLT）临床队列、异时共生小鼠模型、单细胞转录组测序（scRNA-seq）及多种功能实验，揭示了年轻循环环境促进衰老肝脏再生的细胞与分子机制。研究人员发现，年轻系统性因子可显著加速老年肝脏再生，其关键过程是肝小叶外周区（门静脉周围）肝细胞的去分化重编程。机制上，年轻B细胞在肝损伤后快速浸润老年肝脏并经淋巴毒素β（LTβ）激活肝细胞表面的LTβ受体（LTBR），启动非经典NF-κB信号通路，诱导外周肝细胞重编程为LPLCs，从而恢复增殖能力。研究人员进一步证明，LTBR激动性抗体处理可在短期改善老年小鼠的肝再生和存活率，并产生长期年轻化效应，且未引起肝纤维化。该研究于《Journal of Hepatology》发表，提出LTBR激动作为促进老年肝脏再生的潜在治疗策略。

**主要技术方法**
研究团队收集了本中心36对年龄差超过25岁的SLT受者配对资料，基于CT重建计算肝再生比率（LRR）和生长速率（KGR）；采用18月龄与2月龄小鼠构建异时共生（heterochronic parabiosis）模型，并实施70%部分肝切除（PHx）；使用单细胞RNA测序、单核RNA测序（snRNA-seq）分析转录组动态；通过AAV8-TBG-Cre谱系示踪追踪肝细胞命运；利用重组配体rLTα1β2、肝细胞特异性Ltbr敲除、B细胞缺陷及B细胞特异性LTβ敲除小鼠等验证信号通路；结合流式细胞术、免疫荧光、RNA原位杂交和染色质免疫沉淀-定量PCR（ChIP-qPCR）探究机制。

**研究结果**
- **年轻循环暴露使老年移植物再生能力恢复**：SLT队列显示年轻受者中老年供肝的LRR和KGR显著更高，且KGR与受者-供者年龄差呈正相关；异时共生老年小鼠PHx后肝细胞增殖显著增加，且主要集中于门静脉周围区。
- **外周肝细胞在年轻循环暴露下发生去分化**：免疫荧光显示异时共生老年小鼠D3后外周区SOX9+HNF4α+ LPLCs增多，谱系示踪证明其来源于外周肝细胞，且于D7后恢复为成熟肝细胞，提示可逆性重编程。
- **单细胞转录组显示外周肝细胞重编程轨迹**：伪时间分析及RNA velocity揭示了去分化与再分化的连续过程，重编程相关基因表达在D3达到峰值后回落。
- **临床单核转录组验证**：SLT年轻受者再灌注后肝组织中外周LPLCs和Ki67+肝细胞增多；snRNA-seq显示年轻循环暴露后外周肝细胞富集细胞周期、炎症反应及TNFR2非经典NF-κB通路，并上调祖细胞及增殖相关基因。
- **年轻LTβ激活促进外周肝细胞重编程与肝再生**：配体预测靶向Ltb，异时共生中年轻来源细胞高表达LTβ；LTBR在老年外周肝细胞上调，且RelB核转位增多。rLTα1β2处理可诱导LPLCs形成并减轻肝损伤，而肝细胞特异性Ltbr敲除则消除年轻循环的促再生效应。
- **年轻B细胞经快速浸润和LTβ表达发挥关键作用**：单细胞数据显示B细胞是肝内Ltb的主要来源；异时共生中年轻B细胞在PHx后大量浸润肝脏，且表面LTα1β2水平高于年老B细胞。B细胞缺失或B细胞特异性LTβ敲除均显著削弱肝再生，重组LTα1β2可部分逆转，而年轻B细胞过继转移可恢复再生。
- **LTBR激动通过非经典NF-κB介导肝细胞重编程**：LTBR激动性抗体（aLTBR-Ig）显著提高老年小鼠PHx后存活率并减少肝损伤；原代肝细胞中p52直接结合于Sox4和Sox9启动子，且该作用不依赖巨噬细胞。
- **LTBR激动诱导老年肝细胞长期年轻化**：Sox9CreERT2谱系示踪显示aLTBR-Ig组约30%肝细胞发生重编程；分选后的重编程肝细胞在形态（双核减少）、代谢（糖原分布正常）上恢复年轻态，移植至FahNS/NS小鼠后形成更大集落，表明增殖能力增强，且单次给药未导致纤维化。

**讨论与结论总结**
讨论部分强调老年肝脏的再生能力取决于其所处微环境。老年肝移植入年轻受者后，通过年轻B细胞来源的LTα1β2激活外周肝细胞LTBR，触发重编程性修复。研究利用SLT队列证实受者因素而非供者年龄决定老年肝脏再生潜力，为扩大临床供肝年龄限制提供了直接证据。研究人员还指出，与持续性LTβ/LTBR信号促进纤维化不同，短期LTBR激动可在不导致纤维化的情况下恢复老年肝细胞增殖能力，但鉴于LTβ/LTBR信号在免疫排斥中的潜在双重作用，需进一步临床验证。研究强调异时性肝移植可作为研究器官衰老和再生策略的有力平台。

**研究结论**：肝脏再生能力随年龄增长而下降，限制了老年患者的手术选择。本研究发现年轻循环可促进老年肝脏再生，临床SLT队列验证了这一现象；机制上，年轻B细胞来源的淋巴毒素β通过LTβ/LTBR信号触发外周肝细胞重编程及增殖。研究结果提示，短期LTBR激动剂是促进老年肝切除或移植后肝脏再生的潜在策略，亟需进一步转化研究。