纽约——根据一项单细胞RNA测序研究的发现，儿童克罗恩病似乎涉及肠细胞之间连接的改变和发育中的肠细胞调节功能的重新激活，该研究分析了人类肠样本、胎儿肠类器官和患有或不患有炎症性肠病(IBD)儿童的样本。
“我们的结果证实了以前关于再生[克罗恩病]上皮细胞改变的肠上皮细胞动力学的报道，并确定了儿童期起病[克罗恩病]中几种与疾病相关的细胞-细胞相互作用。”共同资深作者Matthias Zilbauer是剑桥大学和剑桥大学医院信托基金的研究员，Sarah Teichmann是剑桥大学威康桑格研究所和欧洲生物信息学研究所的研究员，以及他们的同事写了在发展细胞周一。
在他们的研究中，他们使用10x Genomics Chromium平台和Illumina测序，从9个胎儿样本、7个儿童克罗恩病病例和8个未受影响的对照组中提取了约9万个原代肠细胞的单细胞rna seq谱。基于这些，以及胎儿器官成熟和单分子荧光原位在杂交实验中，Zilbauer、Teichmann和他们的同事发现了肠道细胞群，这些细胞群将发育中的肠道样本与成年人的肠道样本区分开来。另一方面，在患有克罗恩病的儿童中，他们看到了转录因子的上皮细胞活性，而这些转录因子通常仅限于胎儿作用。
该研究的结果可在a网站，“强调了解开胎儿发育之谜对了解疾病的重要性，”作者写道。
例如，虽然成人肠道中的干细胞通常以干细胞标记物LGR5的增强表达为标志，但该团队对胚胎和胎儿细胞发育前6至10周的单细胞分析表明，早期上皮前体细胞具有一种名为BEX5的基因的特征性和相对一致的表达。
从这些和其他结果中，作者认为“循环上皮经历了从均匀上皮到LGR5-[阳性]干细胞的转录转变，因此可能既作为早期肠道的原始干细胞，也作为LGR5-[阳性]干细胞的祖细胞。”
与此同时，通过从成熟的胎儿类器官样本中获得的单细胞转录组和其他见解，研究人员了解了肠上皮细胞从干细胞阶段到分化细胞阶段的成熟过程中伴随的基因表达、调控和信号转移。
作者解释说:“虽然之前在鸡和小鼠中报道过类似的早期上皮细胞发育过程，但scRNA-seq数据为在胎儿阶段发现的上皮细胞类型的多样性和成熟度提供了见解。”尽管他们警告说，“在类器官培养中的谱系追踪实验是必要的，以提供关于人类LGR5(阳性)干细胞来源的证据。”
最后，当他们将克罗恩病病例和对照组的单细胞基因表达谱与现有的转录组数据对照时，研究人员看到了儿童克罗恩病可能与转录因子有关的迹象，这些转录因子恢复到在胎儿肠细胞中发现的增强活性水平。
作者解释说:“IBD，特别是[克罗恩氏病]，被认为是由环境和遗传倾向之间的复杂相互作用引起的，导致不可逆转的免疫反应改变，”并指出最新的结果“提供了人类再生[克罗恩氏病]上皮细胞共享转录因子程序的证据，否则只存在于胎儿上皮细胞。”