细胞增殖是所有多细胞生物体的基本过程，是实现发育、组织稳态、组织修复和组织再生的必要条件。细胞增殖的中断是许多疾病的致病基础。监测细胞增殖的能力对发育生物学、肿瘤学、免疫学、神经科学和再生医学的众多研究至关重要。目前测量体内细胞增殖的方法的局限性使得许多生命科学领域的基本问题没有得到充分解决。在经历了几十年的研究后，围绕肝脏稳态、修复和再生中的区域性肝细胞增殖的争议仍然持续不断。
近日，来自中国科学院分子细胞科学卓越中心的周斌研究组为了提供高时空分辨率的体内细胞增殖检查，利用两种正交的、位点特异性重组酶（Cre和Dre）的优势，开发了一种遗传增殖谱系追踪方法——增殖追踪器（ProTracer），能够在特定细胞系中以高空间分辨率对细胞增殖事件进行时间上的连续记录。
在对他莫昔芬进行初始脉冲处理后，ProTracer允许在多个器官和组织中对不同细胞系的体内细胞增殖进行时间上的连续遗传记录。使用肝细胞特异性启动子，ProTracer可以被初始化以特异性记录小鼠肝脏中肝细胞的增殖，而非任何其他细胞系。此外，ProTrace还r能够在活体动物中对肝细胞增殖进行非侵入性的长期监测。
（组织稳态过程中成人肝脏高度区域性肝细胞生成，摘自论文）
该研究为体内细胞类型特异性增殖的累积记录提供了一个基因系统。通过对整个细胞群的增殖事件进行基因追踪，ProTracer能够无偏见地检测主要负责组织稳态、修复和再生的特定细胞群。ProTracer揭示了中区肝细胞的高度区域性增殖，表明其在肝脏稳态过程中对维持肝细胞池的贡献较大。此外，ProTracer还揭示了受伤后肝脏修复和再生过程中高度区域性的肝细胞生成。
未来的应用和ProTracer的进一步迭代可以大大推进我们对细胞生成及其在多个器官的发育、生长、再生和疾病中的动态的理解。
该研究成果以论文形式在线发表于Science期刊上，题为“Proliferation tracing reveals regional hepatocyte generation in liver homeostasis and repair”。
译/前瞻经济学人APP资讯组
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DOI: 10.1126/science.abc4346