麻风病细菌使犰狳的肝脏恢复活力

吨与其他器官相比，肝脏具有广泛的再生能力。然而，重复性损伤——例如，慢性病毒感染或日益普遍的非酒精性脂肪肝——可能导致严重的长期损伤，唯一的治疗方法是器官移植。

组织再生的挑战之一是在不引起肿瘤形成或其他异常的情况下诱导器官生长。今天(11月15日)发表在CellReportsMedicine上的一项新研究表明，引起麻风病的细菌可能是提高器官再生能力的关键。具体而言，作者发现感染了麻风分枝杆菌的九带犰狳(Dasypusnovemcinctus)出现了扩大的肝脏，但没有任何明显的损伤。

科廷医学院和科廷健康创新研究所的肝脏疾病和再生研究员NinaTirnitz-Parker说：“我认为这清楚地证明了我们没有意识到的[再生]机制正在哺乳动物中发生。”在澳大利亚。她说，在这种情况下，经过多年的进化共存，“细菌已经弄清楚如何”在不损害宿主的情况下诱导宿主器官健康生长。Tirnitz-Parker没有参与这项研究，但与其中一位合著者合作开展了一个单独的项目。

犰狳远非研究肝脏再生的理想模型生物。爱丁堡大学肝脏病理学家、巨噬细胞治疗公司ResolutionTherapeutics的顾问蒂姆肯德尔(TimKendall)解释说，这项新研究更像是一系列偶然事件的结果。肯德尔说，他是在同同在爱丁堡大学的阿努拉·拉姆布卡纳(AnuraRambukkana)联系后参与了该项目，后者请他观察一些被麻风杆菌感染的犰狳肝脏。肯德尔回忆说，他们看起来都很正常。

Rambukkana的团队长期以来一直在研究犰狳的麻风病，犰狳是已知被细菌感染的少数动物之一。2013年，该团队报告说，麻风杆菌能够将动物的成年雪旺细胞重新编程为干细胞样状态，这些细胞是周围神经系统和细菌首选宿主生态位的一部分。后来观察到受感染的犰狳肝脏肿大但明显健康，这促使Rambukkana和他的同事联系了Kendall。(与人类不同，麻风杆菌主要存在于皮肤和周围神经中，而在核心温度较低的犰狳中，这种虫子也可以在内部找到一个小生境。)

Kendall、Rambukkana和他们的同事首先对从感染了10到30个月的犰狳身上取出的肝脏进行了一系列详细分析。与未感染或具有天然抗性的犰狳相比，这些动物的肝脏体重比明显更高。但是，尽管受感染的肝脏已经长大，但它们的物理参数表明它们在其他方面是正常的，正如肯德尔第一次看到它们时所怀疑的那样。

他解释说，一个健康的肝脏显示出“板状肝细胞的整齐组织”以及为这些细胞提供营养的特殊血管的特征性布局。他指出，健康的尺寸增加不仅涉及增加细胞分裂，还涉及保持整个微体系结构的完整性。扩大的受感染肝脏具备所有这些特征，此外还显示出指示正常功能的分子和细胞标记。研究作者报告说，它们没有纤维化、肿瘤或其他损伤的迹象。

对受感染肝脏基因表达的分析表明，与胎儿和成人肝脏祖细胞样标记相关的基因以及再生和抗衰老模式相关的基因上调。Rambukkana、Kendall和他们的合著者将他们观察到的肝细胞增大归因于细菌将肝细胞重编程为祖细胞样细胞——与雪旺细胞中发生的过程类似。在他们2013年的论文中，作者发现这种重新编程引发了一系列促进细菌迁移并帮助它们传播感染的事件。作者假设，肝脏中的细胞增殖和去分化可能同样有助于细菌在宿主内繁殖。

德国马克斯普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所的干细胞和类器官研究员MeritxellHuch说，这些受感染的犰狳的肝脏在不诱导肿瘤发生的情况下生长，这是值得注意的，他没有参与这项研究。但她指出，需要对这些动物进行更长时间的观察。

九带犰狳在野外的寿命约为12年，在人工饲养下的寿命约为20年，30个月后其肝脏是否出现损伤迹象还有待检验。如果受感染的肝脏在如此长的时间内保持健康，那么弄清楚如何在不诱导肿瘤发生的情况下微调组织再生，就像这些细菌所做的那样，可能有助于最终提高患者器官的再生能力，Huch补充说，他是专利的共同发明人用于培养肝脏类器官。

到目前为止，这种细菌如何实现导致肝脏健康生长的重编程仍然是个谜。Kendall解释说，九带犰狳和麻风杆菌都不是该领域的经典研究模型，因此缺乏许多研究它们的分子工具。该团队计划在未来解开这些机制。如果研究人员能够了解细菌如何启动这些程序，并找到一种不使用细菌的方法，“那将是一个非常有趣且有潜力的...重要的治疗方向，”他说。