本文发表于2016年10月4日的《Scientific Reports》期刊，题为“Kupffer cells induce Notch-mediated hepatocyte conversion in a common mouse model of intrahepatic cholangiocarcinoma”，作者包括Maiko Terada、Kenichi Horisawa、Shizuka Miura、Yasuo Takashima、Yasuyuki Ohkawa、Sayaka Sekiya、Kanae Matsuda-Ito和Atsushi Suzuki，他们分别来自日本九州大学的生物调节医学研究所和日本医学研究开发机构的核心研究项目。

研究背景

肝内胆管癌（intrahepatic cholangiocarcinoma, ICC）是肝脏中第二常见的原发性恶性肿瘤，其诊断延迟且预后较差，全球发病率和死亡率逐年上升。传统上认为ICC起源于胆管细胞的恶性转化，但近年来的遗传谱系追踪实验表明，肝细胞（hepatocytes）也可以通过直接改变其命运成为胆管细胞（biliary lineage cells），从而成为ICC的细胞来源。Notch信号通路在肝细胞向胆管细胞转化的过程中起着关键作用，但其在肝细胞中的激活机制尚不明确。

研究目的

本研究旨在通过小鼠模型揭示ICC发病过程中Notch信号通路激活的机制，特别是Kupffer细胞（肝脏中的巨噬细胞）在这一过程中的作用。研究的目标是阐明Kupffer细胞如何通过表达Notch配体Jagged-1来激活Notch信号，从而诱导肝细胞向胆管细胞的转化，并探讨这一机制在ICC发病中的意义。

研究方法

研究使用了硫代乙酰胺（thioacetamide, TAA）诱导的小鼠ICC模型。通过遗传谱系追踪技术，研究人员标记了肝细胞，并观察其在TAA处理后的命运变化。具体实验步骤包括： 1. 肝细胞标记：使用Alb-CreERT2和R26R-YFP小鼠模型，通过他莫昔芬（tamoxifen, TM）诱导Cre重组酶活性，永久标记肝细胞及其后代细胞。 2. TAA处理：在TM注射后1周开始给予小鼠TAA处理，持续5、7和14周，观察肝细胞向胆管细胞的转化。 3. 免疫荧光分析：通过免疫荧光染色检测肝细胞和胆管细胞的标记物（如CK19、Epcam、Osteopontin等），并分析Notch信号通路相关蛋白（如Jagged-1、Notch细胞内结构域NICD）的表达。 4. Kupffer细胞去除实验：通过注射氯膦酸盐（clodronate）去除Kupffer细胞，观察其对肝细胞转化和Notch信号激活的影响。 5. 数据统计分析：通过RT-qPCR和流式细胞术等技术，定量分析基因表达和细胞数量变化。

研究结果

1. 肝细胞向胆管细胞的转化：在TAA处理的小鼠肝脏中，中央静脉周围的肝细胞逐渐转化为胆管细胞，这些细胞表达胆管细胞标记物CK19、Epcam和Osteopontin。通过遗传谱系追踪，研究人员发现超过60%的胆管细胞来源于肝细胞。
2. Notch信号的瞬时激活：在TAA处理的早期阶段，Kupffer细胞在中央静脉周围聚集并表达Jagged-1，导致Notch信号在肝细胞中瞬时激活。Notch信号的激活是肝细胞向胆管细胞转化的必要条件。
3. Kupffer细胞的作用：去除Kupffer细胞后，Notch信号激活被抑制，肝细胞向胆管细胞的转化减少，同时肝细胞凋亡增加，导致小鼠死亡率显著上升。这表明Kupffer细胞不仅通过Notch信号诱导肝细胞转化，还在抑制肝细胞凋亡中发挥重要作用。
4. Kupffer细胞的区域特异性：在DDC（3,5-二乙氧基羰基-1,4-二氢可力丁）诱导的肝损伤模型中，Kupffer细胞并未在中央静脉周围表达Jagged-1，表明Kupffer细胞的作用具有区域特异性。

结论

本研究揭示了Kupffer细胞在ICC发病中的双重作用：一方面，Kupffer细胞通过表达Jagged-1激活Notch信号，诱导肝细胞向胆管细胞的转化，从而促进ICC的形成；另一方面，Kupffer细胞通过抑制肝细胞凋亡，维持肝脏的生存功能。这一发现为理解ICC的发病机制提供了新的视角，并为开发预防和治疗ICC的策略提供了潜在靶点。

研究亮点

1. 重要发现：Kupffer细胞通过Notch信号通路介导肝细胞向胆管细胞的转化，揭示了ICC的细胞来源机制。
2. 方法创新：通过遗传谱系追踪技术和Kupffer细胞去除实验，明确了Kupffer细胞在Notch信号激活中的关键作用。
3. 应用价值：研究结果为ICC的预防和治疗提供了新的思路，特别是针对Kupffer细胞和Notch信号通路的干预策略。

其他有价值的内容

研究还讨论了Notch信号通路在肝脏发育和疾病中的广泛作用，并提出了未来研究的方向，包括进一步探索Notch信号的下游靶点及其在ICC不同阶段的作用。此外，研究还强调了肝细胞在损伤条件下的可塑性，为肝脏再生和疾病治疗提供了新的理论基础。