Nature发现肝脏再生的新机制，谷氨酸发挥关键作用

　　

肝脏是一个重要器官，对消化、代谢和排除毒素至关重要。它有一种独特的能力——再生能力，这使得那些被毒素破坏的肝细胞可以被替换。然而，在肝脏发生慢性损伤（如肝硬化）时，它就会停止再生。这类疾病正变得越来越普遍，与不良的饮食习惯和饮酒有关。

因此，目前的研究重点是了解如何激活肝脏再生，这将使那些严重肝损伤患者以及因切除肿瘤而切除部分肝脏的患者受益。

西班牙国家癌症研究中心（CNIO）的研究人员近日在动物模型中发现了一种以前未知的肝脏再生机制。这是一个在急性肝损伤几分钟后迅速触发的过程，其中谷氨酸发挥了关键作用。这项研究成果于3月26日发表在《Nature》杂志上。

作者在文中写道，根据这些研究结果，谷氨酸补充剂可以有效促进肝脏再生，让严重肝损伤和慢性肝损伤患者受益，比如肝切除术后的恢复期患者，甚至是等待移植的患者。

通讯作者、国家癌症研究中心的Nabil Djouder解释说：“不健康的饮食和生活方式会影响肝脏再生。我们的结果描述了一种普遍机制，它能让肝脏在急性损伤后再生。这些结果可能有助于改善严重肝损伤患者的肝脏再生能力，比如肝硬化患者或在手术中切除部分肿瘤的患者。”

众所周知，肝脏再生是通过肝细胞的增殖实现的。然而，所涉及到的分子机制尚未完全了解。在这项研究中，研究人员描述了肝脏和骨髓这两个不同器官之间的交流，涉及到免疫系统。

他们发现，肝脏和骨髓通过谷氨酸建立连接。在急性肝损伤后，肝细胞产生谷氨酸并将其送入血液；谷氨酸通过血液到达骨髓，并激活其中的单核细胞。随后，单核细胞进入肝脏，并在此过程中转变为巨噬细胞。

由于谷氨酸的存在，巨噬细胞的代谢发生了重编程，因此这些细胞开始分泌一种生长因子，导致肝细胞产量增加。换句话说，通过改变巨噬细胞的代谢，一连串迅速发生的事件使谷氨酸在短短几分钟内触发肝脏再生。

“关于肝脏如何刺激自身再生，这是一个全新、复杂而巧妙的视角，” Djouder说。

这项研究还弄清了一个以前无法回答的问题：肝脏的各个区域在再生过程中是如何协调的。肝脏中有不同类型的肝细胞，分布在不同的区域；每个区域的肝细胞执行特定的代谢功能。

这项研究表明，肝细胞产生一种名为谷氨酰胺合成酶的蛋白质，它能调节谷氨酸水平，在再生中发挥关键作用。

研究人员发现，当谷氨酰胺合成酶被抑制时，血液循环中的谷氨酸含量会增加，从而加速肝脏再生。当肝脏受到急性损伤时，就会出现这种情况：谷氨酰胺合成酶活性降低，血液中的谷氨酸含量增加，并由此与骨髓建立连接，对巨噬细胞进行重编程，刺激肝细胞增殖。

这些实验是在动物模型中开展的，但研究人员已通过生物信息学工具，利用小鼠和人类肝细胞数据库进行了检验。

Djouder认为：“未来也许在肝脏切除后建议补充谷氨酸，这也可以减少肝硬化引起的肝损伤，肝硬化在饮食不规律或生活方式不健康的患者中很常见。”