中国科学家绘制全球首个高精度完整肝脏三维病理图谱

中国科学院上海药物研究所所副研究员张小川、研究员高召兵，临港实验室研究员殷宪振合作，绘制了全球首个高精度完整肝脏三维病理图谱，为破解肝纤维化等慢性肝病难题提供了革命性研究工具。3月24日，相关研究发表于《先进科学》。

据统计，我国脂肪肝患者已超过2亿，构成日益严峻的公共卫生挑战，全球每年因肝硬化死亡人数超过百万，形势同样不容乐观。在人体这座精密“生命工厂”中，肝脏如同24小时运转的核心处理中心，肩负着解毒代谢、物质合成等500余项生理功能。但长久以来，病理学家如同拿着平面地图研究立体城市，仅能通过二维切片推测肝脏病变。

研究团队利用显微光学切片断层成像技术，实现了完整肝脏0.35×0.35×2微米超高分辨率的三维成像，相当于在细胞尺度构建肝脏“数字孪生体”，不仅完整呈现了从器官到脉管到细胞的关键结构的空间关系，更首次捕获到传统手段无法观测的胆管周围微血管丛等精细结构。

进一步地，研究团队构建了四氯化碳诱导的肝纤维化模型小鼠肝脏病理图谱，同时进行了深入的三维全景分析。肝纤维化小鼠肝脏表面出现了明显的结节状改变，肝脏内部的中央静脉血管网络也发生了显著变化，且肝脏损伤并非均匀分布。定量分析结果显示，肝细胞脂肪变性的严重程度与距离中央静脉的距离密切相关，距离越近，脂肪变性越严重，与中央静脉的直径大小则无明显相关性。

为了更精准地分析肝纤维化的病理特征，研究团队采用了深度学习技术对三维病理图谱大数据进行自动分割和分析。肝纤维化小鼠肝脏中脂肪变性肝细胞的体积比例高达30.76%，不同肝脏叶之间的脂肪变性程度相对一致。

研究团队表示，高精度全肝脏图谱的和三维病理分析方法可应用于肝脏疾病的诊断，从而更加直观、全面地反映肝脏的三维结构和病理变化，未来有望进一步推广应用于其他肝脏疾病的研究和临床病理研究中。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202502744