人體肝臟以多種方式幫助人們保持健康，幫助過濾血液和廢物、處理和儲存營養物質、產生凝血蛋白、抵抗感染，並在維持身體機能方面發揮許多其他重要作用。
健康的肝組織由許多基本組成部分構成，稱為肝小葉，每個肝小葉都包含中央靜脈、血管、膽管和細胞。這些組成部分在每個肝小葉內的排列對於肝臟的正常功能至關重要。晚期肝病會導致肝臟大面積瘢痕形成，稱為肝硬化。肝硬化會影響肝臟的內部結構，並阻礙肝臟的正常功能。
研究人員尚未完全了解肝硬化期間肝臟內部發生的變化。目前用於研究肝臟結構的模型大多是扁平的2D培養模型。這些模型無法顯示肝臟複雜的內部3D結構，也無法顯示肝臟疾病期間肝臟內部發生的變化。
由華盛頓大學Kelly Stevens博士領導的美國國家衛生研究院（National Institutes of Health, NIH）資助的研究團隊開發一種新的人類肝臟3D重建模型，能夠展現肝臟細胞層級的結構。該模型採用名為LiverMap流程的方法創建，可以幫助研究人員了解肝臟疾病中內部結構的變化，並尋找新的治療方法。研究成果於2026年2月18日發表在《科學進展》（Science Advances）雜誌。
研究人員從六名接受肝臟腫瘤切除術的患者身上獲取健康肝臟組織樣本，並從三名接受肝臟移植的患者身上獲取肝硬化肝臟組織樣本。研究人員使用螢光抗體處理組織切片，以識別不同的細胞類型。他們也採用化學方法使組織切片透明化。
隨後，研究人員在顯微鏡下對切片進行成像。電腦軟體根據這些影像創建3D重建模型。3D重建模型展示肝小葉的結構以及靜脈和動脈在細胞層級的排列。
此方法揭示肝硬化過程中發生的結構變化。多個肝小葉內的細胞和血管發生重排。肝硬化組織中產生關鍵肝酵素的細胞數量減少，中央靜脈也比健康肝組織少。輸送膽汁（一種幫助消化的物質）的膽管網絡也變得更加支離破碎。
LiverMap流程相比以往的影像研究有顯著的進步。但無法捕捉到人類肝小葉的完整深度。未來需要進行更多研究來建構完整的肝小葉重建模型。進一步的研究還可以揭示隨著肝硬化的進展，肝臟的結構變化是如何演變的。
研究人員希望3D器官圖譜最終能讓他們利用3D印表機建構用於移植的活體組織。 Stevens解釋說 :「我們目前還沒有人體器官的藍圖可以輸入到生物列印機中，如果圖譜不准確，列印出來的器官將無法發揮功能。」
資料來源：
美國國家衛生研究院（National Institutes of Health, NIH）
