Žučni kanali su putevi koji prenose žuč proizvedenu hepatocitima iz jetre u tanko crevo. U ljudskoj fetalnoj jetri, žučni kanali se formiraju od epitelnih ćelija žučnih kanala koji okružuju portalnu venu, a hepatociti se formiraju spolja. I epitelne ćelije žučnog kanala i hepatociti nastaju diferencijacijom zajedničkih progenitornih ćelija (hepatoblasta).
Molekuli (ligandi) iz ćelija portalne vene deluju na receptore zvane Notch na plazma membrani hepatoblasta, koji se diferenciraju u epitelne ćelije žučnih kanala (nazvane Notch signalni put). Međutim, molekularni mehanizam kojim se epitelne ćelije žučnog kanala diferenciraju samo duž portalne vene ostaje nepoznat.
Da bi razumeli ovaj mehanizam, istraživači su analizirali javne podatke o ljudskoj fetalnoj jetri. Oni su identifikovali tri glavna tipa ćelija u ljudskoj fetalnoj jetri: portalnu venu, hepatoblaste i hematopoetske ćelije, koje uglavnom postaju eritrociti. Odrasli eritrociti se proizvode u koštanoj srži, dok se fetalni eritrociti stvaraju u jetri.
Ispitujući sposobnost ovih ćelija da deluju kao komponente Notch signalnog puta, istraživači su otkrili da su samo ćelije portalne vene bile u stanju da eksprimiraju glavni ligand JAG1 i da budu pošiljaoci signala. Pored toga, samo hepatoblasti su bili u stanju da eksprimiraju glavne receptore, NOTCH1 i NOTCH2 i da budu primaoci signala. Hematopoetske ćelije ne poseduju ovu sposobnost.
Ovi rezultati ukazuju na to da hepatoblasti duž portalne vene primaju Notch signalizaciju i diferenciraju se u epitelne ćelije žučnih kanala, dok, na udaljenosti od portalne vene, hematopoetske ćelije i hepatoblasti deluju kao barijere i ne prenose signale, što dovodi do neuspeha diferencijacije u epitelne ćelije žučnih kanala .
Istraživački tim je koristio matematičku analizu da bi potvrdio uslove pod kojima se Notch signali šire ili su lokalizovani u tkivima. Ovi nalazi su u skladu sa uslovima za lokalizovanu Notch signalizaciju (spora proizvodnja liganda ili receptora) dobijenim u matematičkoj analizi i pružaju molekularno biološku podršku za prethodne rezultate matematičke analize.
Razjašnjenje molekularnog mehanizma proizvodnje žučnih kanala u jetri važno je za budući razvoj veštačkih organa.
