肝细胞染色质动态与再生潜能：部分肝切除模型中低增生性肝祖细胞的调控机制解析

本研究通过单细胞核转座酶可及染色质测序(snATAC-seq)技术，揭示了小鼠2/3部分肝切除(PHx)后肝细胞染色质可及性的动态变化特征。研究人员发现PHx诱导肝细胞产生代谢功能与增殖活性平衡的亚群，并鉴定出具有祖细胞特征(Sox9+/Tnfrsf12a+)的肝细胞亚群。通过多组学整合分析，阐明生长信号(Pdgfa-Pdgfra)缺失和免疫细胞互作障碍是限制肝祖细胞激活的关键因素，为理解肝脏再生机制提供了表观遗传学新视角。

　　

肝脏作为人体最大的代谢器官，其强大的再生能力一直是科学家关注的焦点。当肝脏遭受急性损伤时，成熟肝细胞通过自我更新完成修复；而在慢性损伤中，肝细胞会转分化为祖细胞样细胞(LPLCs)参与再生。然而，关于急性损伤后肝细胞是否具有转分化潜能这一关键科学问题，学术界长期存在争议。正是这一争议，激发了Yan Wu、Shenglong Li等研究团队在《Communications Biology》发表的重要研究。

研究团队创新性地采用单细胞核ATAC测序(snATAC-seq)技术，结合空间转录组和单细胞RNA测序(scRNA-seq)，构建了小鼠2/3部分肝切除(PHx)模型的多组学图谱。通过分析D0至D7时间点的10万余个细胞核，研究人员不仅绘制了染色质可及性动态变化图谱，更揭示了肝细胞在再生过程中的命运决定机制。

关键技术方法包括：建立2/3 PHx小鼠模型并分6个时间点采样；通过snATAC-seq获得102,489个高质量细胞核数据；使用ArchR软件进行聚类和多组学整合；结合已发表的DDC饮食模型数据进行跨模型比较；应用CellChat分析细胞互作网络；利用空间转录组数据验证祖细胞富集区域。

染色质可及性图谱特征

研究鉴定出9个肝细胞亚群，其中SH5-SH8为应激期特异性亚群。通过转录因子 motif 分析发现，应激期亚群显著富集Nfe2l2(Nrf2)和AP-1家族调控元件，这些因子与氧化应激响应和细胞增殖密切相关。特别值得注意的是，SH5亚群表现出祖细胞相关基因(Sox9、Tnfrsf12a)和重编程相关基因(RRGs)的可及性增强。

多组学验证祖细胞特征

通过整合scRNA-seq数据，在8h样本中鉴定出高表达Sox9和Tnfrsf12a的Cluster2群体。空间转录组显示这些PRG^high区域主要分布在切除边缘。与慢性损伤模型比较发现，SH5与LPLCs共享564个差异可及基因，但缺乏关键的Tnfsf12-Tnfrsf12a等互作信号。

生长信号与细胞互作调控

研究发现PHx模型中Pdgfa-Pdgfra信号不同步激活，且祖细胞周围缺乏免疫细胞聚集。而慢性损伤模型中，LPLCs表现出更强的细胞互作强度(如Csfl-Csflr、Cxcl12-Cxcr4)。生长因子分析显示，PHx模型中Hgf和EGF通路持续激活，而DDC模型中这些通路被抑制。

这项研究首次在表观遗传层面证实：急性损伤中肝细胞虽具备转分化潜能，但生长信号的持续激活和关键细胞互作的缺失共同限制了祖细胞的进一步活化。该发现不仅解决了长期存在的学术争议，更为肝脏再生医学提供了新的调控靶点——通过干预Pdgfa-Pdgfra信号或重塑免疫微环境，可能增强祖细胞在急性损伤中的修复作用。研究建立的跨损伤模型比较范式，也为其他器官再生研究提供了重要方法论参考。