免疫因子IL6可在体外长期扩增肝细胞

鉴于肝细胞在临床治疗，药物筛选和药物安全性评价等方面的应用价值，对肝细胞的体外扩增机制及方法的研究具有重要意义。在此项研究中，我们通过筛选体内调节肝脏再生的细胞因子，发现利用IL-6结合EGF和HGF（IL6培养基）即可诱导小鼠原代肝细胞在体外大量扩增，并可以接近无限传代（论文发表时已>50代）。通过实验及估算，肝细胞可以在150天内扩增约1035倍。我们发现，肝细胞在扩增过程中会去分化为肝祖细胞（IL6 induced hepatic progenitor cells, IL6-iHPCs）进行增殖，并且增殖中的肝祖细胞一直具有分化为成熟肝细胞（IL6 induced mature hepatocytes, IL6-iMHs）的能力。并且IL-6培养基也可用于建立单细胞来源的IL6-iHPCs细胞系。我们发现，IL6-iMHs具有与原代肝细胞相似的功能，例如：糖原储存、白蛋白分泌、尿素合成和药物代谢等。IL6-iMHs也具有与原代肝细胞相似的体内治疗作用，IL6-iMHs能在移植后60天左右重建Fah-/--小鼠的整个肝脏（>95%），并挽救Fah-/-小鼠的生命。我们也证实，扩增至30代后的IL6-iMHs依然具有很好的重建Fah-/-小鼠肝脏和挽救Fah-/-小鼠生命的作用。成熟的肝细胞多为多倍体细胞。但在体外培养过程中，IL6培养基主要促进二倍体肝细胞的扩增。进一步研究发现，IL6培养基可激活STAT3、ERK和AKT等信号通路。通过系统比较肝切后体内再生过程，以及肝细胞在体外不同培养条件下的转录组的变化，我们发现IL6培养基下游三条主要通路的组合可进一步激活Barx2、FoxM1、Elf3和Mxd3等转录因子的表达，从而促进肝细胞的增殖。