论文解读 | 黄四洲教授团队揭示Amd1在斑马鱼肝脏发育和肝癌发生中调控肝细胞增殖的作用

早期肝脏发育和肝细胞癌发生的共同特征之一是肝细胞的快速增殖。探究肝细胞增殖在发育过程中的调控机制有助于研究肝癌的发生，对肝癌发生的防治研究具有重要意义。

成都医学院黄四洲团博士队联合重庆医科大学附属儿童医院郭振华博士团队在本刊发表了题为“RNA-seq identifies Amd1 as a regulator of hepatocyte proliferation via Skp2 during liver development and hepatocellular carcinoma progression in zebrafish”的研究快讯。该研究运用RNA深度测序技术筛获肝脏快速生长期肝细胞高表达基因，并进一步揭示其中一个高表达基因Amd1 在肝脏发育和肝癌发生中对肝细胞增殖的调控作用。

1、研究方法

研究团队首先利用流式细胞仪对斑马鱼肝脏快速生长期和成鱼期肝细胞进行分选，随后运用RNA 深度测序技术筛获肝脏快速生长期的高表达基因。针对重要基因amd1，研究团队利用CRISPR/Cas9 技术构建斑马鱼amd1 及其下游基因skp2 的突变体。在Tg(fabp10:GFP) 转基因鱼和Kras^G12V肝癌模型转基因鱼中，研究了amd1 在肝脏发育和肝癌发生中的具体作用和机制。

2、研究结果

研究发现在早期斑马鱼发育阶段，肝脏从2dpf 到5dpf 快速增长（图1A、B），其中3dpf 为肝脏增长速度最快的时期。研究团队假设在此阶段调节肝脏增长的基因应在肝细胞中高表达，并运用RNA-seq分析肝脏快速生长期和成年肝脏之间的差异表达基因，在3dpf 的肝细胞中筛获813个高表达基因（图1C）。对这些基因进行KEGG 分析，发现与精氨酸和脯氨酸代谢相关的4个基因在3dpf 时的肝细胞中高表达，随后研究这些基因中多胺合成的关键酶基因amd1 在肝脏发育中的作用。研究结果揭示，在amd1 突变体中肝脏增长受到显著抑制，肝细胞增殖大幅下降（图1D）。RNA-seq 分析和原位杂交实验进一步发现skp2 位于amd1 下游，并证实skp2 在肝脏发育过程中介导了amd1 对肝细胞增殖的调控（图1D）。最后研究团队运用斑马鱼癌症模型也证实amd1-skp2 通路在肝癌发生过程中调控了肝细胞快速增殖（图1D）。

图1 Amd1 通过skp2 调控了肝脏发育和肝细胞癌发生中肝细胞增殖

3、研究结论

该研究通过RNA-seq 筛选出813个可能参与调控肝脏发育和肝癌发生过程中调控肝细胞增殖的基因，并证实基因amd1 及其下游基因skp2 通过影响肝细胞增殖来调控肝脏发育和肝细胞癌进程。这项工作为该领域未来的研究还提供了一个数据库，将有助于阐明在肝脏长大和肝细胞癌进程中肝细胞增殖的调节机制，为今后的临床研究提供更多的数据支持。

文章来源

免费全文下载链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304224002836

引用这篇文章：

Zhang K, Li B, Deng Z, et al. RNA-seq identifies Amd1 as a regulator of hepatocyte proliferation via Skp2 during liver development and hepatocellular carcinoma progression in zebrafish. Genes Dis. In press.