STTT | 空军军医大学王琳团队发现一种有前途的靶向肝窦内皮细胞的标志性基因

肝窦内皮细胞（LSECs）在维持肝稳态和影响各种肝脏疾病的病理过程方面起着举足轻重的作用。然而，之前既没有引入LSSEC特异性标志基因，也没有引入LSEC启动子驱动的Cre小鼠系，这在很大程度上限制了血管疾病肝病的研究。

2023年9月12日，空军军医大学王琳团队在Signal Transduction and Targeted Therapy（IF=39）在线发表题为“Oit3, a promising hallmark gene for targeting liver sinusoidal endothelial cells”的研究论文，该研究表明Oit3是一种有前途的靶向肝窦内皮细胞的标志性基因。为了探索LSEC特异性标志基因，该研究比较了肝内皮细胞(ECs)和肝毛细血管内皮细胞(ECs)之间的前50个标记基因，并鉴定了18个重叠基因。在排除了全球表达基因和低表达百分比的基因后，将研究重点缩小到两个最终候选基因：Oit3和Dnase1l3。通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)和NCBI数据库分析，证实了Dnase1l3在肝外的表达。

配对细胞测序数据进一步表明，Oit3主要表达于中小叶肝ECs中。随后，构建了Oit3-CreERT2诱导转基因小鼠，并将其与ROSA26-tdTomato小鼠进行杂交。显微镜检查证实，建立的Oit3-CreERT2-tdTomato小鼠在肝脏而不是其他器官中表现出明显的荧光。染色分析证实了tdTomato和EC标记的共定位。离体实验进一步证实了分离的tdTomato+细胞具有良好分化的窗区和高表达的EC标记，证实了其LSECs的身份。总的来说，Oit3是一个很有希望追踪LSECs的标志基因。Oit3-CreERT2-tdTomato小鼠的建立为研究肝脏疾病中LSECs的复杂性提供了一个有价值的模型。

肝窦内皮细胞(LSECs)是一种高度特化的肝窦内皮细胞(ECs)。LSECs占整个肝细胞总数的相当大比例(15-20%)，使其成为肝脏环境中主要的非实质细胞表型这些细胞在调节肝脏内的各种病理生理过程中起关键作用，包括肝脏再生、纤维化、脂肪变性和癌症。它们独特的位置和表型使LSECs能够调节血液流动、营养交换、免疫反应和肝脏微环境中废物的清除尽管人们认识到LSECs的重要性，但鉴定具有这些细胞独特特征的特定标记基因仍然是一个挑战。缺乏可靠的标记阻碍了精确表征和分离LSECs的能力，限制了人们对其分子特征和功能特征的理解。此外，目前缺乏LSEC启动子驱动的Cre小鼠，这是研究细胞特异性基因活性的重要工具，这给LSEC相关肝脏疾病的研究带来了瓶颈。

LSECs通过执行复杂的血管分泌信号传导过程，在维持肝内皮生态位、协调肝细胞、肝星状细胞(HSCs)和库普弗细胞(KCs)的稳态中发挥着关键和不可或缺的作用。前期的研究主要依靠传统和规范的EC标记，如CD31、VEGFR2、或VEGFR3来有效标记肝胆内皮。然而，它们都不是针对肝脏的。Lyve1在淋巴组织和肺组织中大量表达，已被证实是LSECs的优越鉴别因子。为了准确观察LSECs对肝脏病理的影响，作者构建了Cdh5-CreERT转基因小鼠。然而，Cdh5也被称为VE-Cadherin，可以在小鼠内皮细胞中广泛检测到因此，迫切需要寻找一种明确描述LSECs和LSECs驱动的Cre小鼠的独家标记基因，这将成为开创性研究肝内皮生态位复杂领域的催化剂。

单细胞RNA测序揭示肝内皮标记基因（图源自Signal Transduction and Targeted Therapy ）

单细胞测序和空间转录组学等创新方法的出现开创了科学探究的新时代，使人们对各种器官内皮细胞内复杂的遗传多样性和空间组织的理解取得了前所未有的进步。在单细胞测序过程中，由于组织分离，与特定细胞相关的空间数据经常丢失配对细胞测序的建立，即对来自成对附着细胞的mRNA进行测序，并使用来自一种细胞类型的基因表达来推断配对细胞的组织坐标，显著地解决了人们对肝内皮细胞精确定位的理解空白。凭借这些先进的技术，将更容易识别严格分布于肝窦的ECs亚群。

肿瘤蛋白诱导转录物3 (Oit3)，也被称为肝脏特异性透明带结构域蛋白(LZP)。OIT3在人类和啮齿类动物中都表现出显著的保守性，初步发现其主要表达在肝脏位点，特别是在核膜范围内，并且OIT3的一个亚群分泌到细胞外扩张。早期研究表明，OIT3可能在肝脏发育和分化中发挥作用。此外，很少有研究关注Oit3通过促进M2极化巨噬细胞和促进肿瘤细胞侵袭的能力在肝脏代谢和肝细胞癌发展中的作用。然而，之前的研究并未涉及OIT3在内皮细胞，特别是LSECs中的表达和功能。

该研究采用了多单细胞RNA测序分析来挑战以前用于划分LSECs的传统标记，从而揭示了Oit3和LSECs之间的潜在联系。研究证明了Oit3是LSECs特异性的标志基因。此外，该研究构建了Oit3驱动的CreERT2转基因小鼠，并验证了其有效性。总之，该研究为探索LSECs在生理和病理状态下的复杂功能和机制提供了可靠的方法。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41392-023-01621-2

转自：“iNature”微信公众号

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