助力文献解读
烈冰生物助力复旦大学附属中山医院肝胆肿瘤与肝移植外科周俭院士团队于近期在国际胃肠病学顶级期刊Gut 杂志发表了题为“CD177+ neutrophils drive extracellular matrix remodelling and HGF-alpha release in ALPPS-induced liver regeneration”的研究论文。
本研究首次阐明了 CD177⁺中性粒细胞在肝再生中的正向调控作用。以联合肝脏分隔与门静脉结扎的二步肝切除术（ALPPS）为研究模型，结合单细胞转录组与空间转录组分析，发现ALPPS诱导的肝再生过程中，肝脏内 CD177⁺中性粒细胞显著富集。机制上，该细胞群通过高表达MMP9介导细胞外基质水解，促进HGF-α释放，从而驱动肝再生。
此外，本研究首次建立保留10%残余肝体积的小鼠ALPPS模型，并结合体内多维验证、肝脏类器官及体外实验，系统证实CD177⁺中性粒细胞可分别通过 CD177–CD31轴与内皮细胞相互作用，以及通过 CXCL8–CXCR1/2轴与肝星状细胞介导肝内浸润，协同促进ECM重构与HGF-α释放。上述发现为主动诱导肝再生及肝衰竭防治提供了新的潜在治疗策略。
本研究中肝脏单细胞捕获测序及数据分析由烈冰生物完成。
发表时间：2025.12
发表期刊：Gut
影响因子：26.2
1、研究背景
ALPPS术是治疗巨大肝癌或多发性肝肿瘤的重要手术方式，可在 1–2 周内使残余肝体积（FLR）增加49%–84%，显著提高肿瘤切除率。然而，其调控肝再生的免疫学机制仍未阐明。本研究聚焦ALPPS术后肝再生过程中免疫微环境的动态变化及其作用机制，旨在为主动诱导肝再生及肝衰竭的防治提供新的理论依据与潜在干预策略。
2、样本设计
发现队列（Discovery cohort）：
收集3例ALPPS患者的6份配对肝脏组织，制备单细胞悬液并用于scRNA-seq测序及后续分析。
验证队列（Validation cohort）：
包括150份配对FFPE组织（75例ALPPS患者）、20例Bulk RNA-seq样本（10例ALPPS患者），以及6张空间转录组芯片，来源于2例ALPPS患者（其中2对样本各测序2张空间转录组芯片）。
功能验证队列（Functional validation cohort）：
构建并验证保留10%残余肝体积的ALPPS小鼠模型，用于体内功能性抑制、阻断及细胞输注实验；同时构建肝脏类器官模型，用于共培养体系及体外功能干预实验；多色荧光染色（mIF）与Migration assay。
单细胞捕获平台：BD Rhapsody
主要技术手段：scRNA-seq、Stereo-seq、多重免疫荧光染色（mIF）等。
二、研究结果
1、ALPPS术诱导肝再生过程中伴随中性粒细胞浸润
基于单细胞转录组测序数据分析，发现ALPPS术后肝组织中性粒细胞浸润显著增加（Fig. 1E）。MPO（髓过氧化物酶）免疫组化染色进一步证实了ALPPS术后肝组织中中性粒细胞的明显富集（Fig. 1F）。此外，ALPPS术后动态全血细胞分析显示，外周血中性粒细胞的绝对数量及其比例均显著升高（Fig. 1G）。基于上述结果，后续研究进一步聚焦中性粒细胞在ALPPS术诱导肝再生中的功能作用。
2、中性粒细胞在ALPPS术诱导肝再生中的促进作用
为验证中性粒细胞在肝再生中的促进作用，构建了保留10%残余肝体积的ALPPS小鼠模型。该模型通过结扎左外叶、尾状叶、右叶及右中叶门静脉，并采用双极电凝劈开左中叶与右中叶肝实质实现。于术后 0、1、2、3、4、7 和 10 天 对保留侧肝脏体积及肝细胞增殖情况进行评估（Fig. 2A, B）。
结果显示，术后保留侧肝脏体积呈持续性增长（Fig. 2C），肝细胞增殖在术后 第3天达到峰值，增殖肝细胞比例接近 80%（Fig. 2D）。
同时，对ALPPS术后小鼠保留侧肝脏进行单细胞解离，并采用流式细胞术分析肝组织中免疫细胞、中性粒细胞及CD177⁺中性粒细胞的动态变化。结果显示，中性粒细胞在免疫细胞中的比例自术后第0天至第3天持续升高（Fig. 2E），而 CD177⁺中性粒细胞在中性粒细胞中的占比于术后第2天达到峰值，接近60%（Fig. 2F）。
通过注射Ly6G抗体清除ALPPS术后小鼠体内的中性粒细胞（Fig. 2G）。与对照组相比，中性粒细胞清除组进行ALPPS术的小鼠在术后7天内的存活率显著降低（Fig. 2H），同时保留侧肝脏体积及肝细胞增殖比例均明显下降（Fig. 2I–K）。
综合体内功能实验结果表明，中性粒细胞是ALPPS诱导肝再生所必需的关键免疫细胞群。
3、G4（CD177+）中性粒细胞是诱导肝再生的关键亚群
为鉴定促进肝再生的中性粒细胞亚群，基于单细胞转录组数据对中性粒细胞进行功能性分群分析（Fig. 3A, B）。结果显示，ALPPS术前后G4期中性粒细胞的数量增幅最为显著（Fig. 3C）。
相较于其他中性粒细胞亚群，G4期中性粒细胞显示出多种分泌蛋白及受体相关基因的显著上调，包括 MMP9、S100A12、ARG1、CD177、GRN 和 G6PD（Fig. 3E）。功能富集分析表明，G4期中性粒细胞的上调基因显著富集于糖酵解/糖异生、氨基酸生物合成、脂肪酸生物合成及代谢等代谢相关通路，以及与 组织修复密切相关的信号通路，如血管内皮生长因子（VEGF）信号通路、细胞外基质（ECM）解聚及金属肽酶活性等（Fig. 3F, G）。
进一步的MPO与MMP9免疫荧光染色结果显示，与ALPPS术1期相比，2期肝脏组织中G4期中性粒细胞（MMP9⁺MPO⁺）的浸润显著增加（Fig. 3H）。
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