


克羅恩病是一種慢性炎癥性腸病,,在全世界的發(fā)病率逐年上升,目前不可治愈且終身復(fù)發(fā),。在長(zhǎng)期慢性炎癥刺激下,,患者腸道會(huì)發(fā)生纖維化而引起梗阻或穿孔,。目前,全世界范圍內(nèi)尚無(wú)有效治療或緩解腸纖維化的藥物問(wèn)世,。腸纖維化的主要病理特征是腸道黏膜下層細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的過(guò)度沉積,,腸道間質(zhì)細(xì)胞是一類(lèi)極具異質(zhì)性的細(xì)胞群體,由多種分化不同且功能特異的亞群構(gòu)成,,而間質(zhì)細(xì)胞是 ECM 的主要分泌者,,其活化也被認(rèn)為是腸纖維化發(fā)病的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但導(dǎo)致腸纖維化中過(guò)量 ECM 沉積的主要間質(zhì)細(xì)胞亞群及其分化激活的調(diào)控機(jī)制仍有待深入探索,。
研究人員首先利用克羅恩病腸纖維化患者手術(shù)切除的回腸組織進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,。測(cè)序結(jié)果顯示,相對(duì)于其他細(xì)胞類(lèi)型,,腸道間質(zhì)細(xì)胞是腸纖維化中ECM的主要來(lái)源,,且在腸纖維化的病理狀態(tài)下,腸道間質(zhì)細(xì)胞的內(nèi)部亞群構(gòu)成發(fā)生了明顯變化,,FAP+成纖維細(xì)胞在纖維化部位顯著增多,,而FGFR2+成纖維細(xì)胞顯著減少,這一結(jié)果也在流式實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證,。進(jìn)一步的ECM評(píng)分分析及免疫熒光表明FAP+成纖維細(xì)胞是導(dǎo)致ECM過(guò)量沉積的核心致病性間質(zhì)細(xì)胞亞群,。

為進(jìn)一步分析FAP+成纖維細(xì)胞形成及激活的調(diào)控機(jī)制,研究人員利用擬時(shí)序分析及轉(zhuǎn)錄因子預(yù)測(cè)分析發(fā)現(xiàn)TWIST1特異表達(dá)于FAP+成纖維細(xì)胞,,并與其形成和激活密切相關(guān),。此外,,腸道CXCL9+巨噬細(xì)胞在纖維化狀態(tài)下同樣顯著增多,,NicheNet分析表明CXCL9+巨噬細(xì)胞可通過(guò)分泌IL-1β,TGF-β等作用于FAP+成纖維細(xì)胞,,并誘導(dǎo)TWIST1的表達(dá),。多色免疫熒光也提示FAP+成纖維細(xì)胞與CXCL9+巨噬細(xì)胞在空間上的高度鄰近。慢性葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導(dǎo)的小鼠腸纖維化單細(xì)胞數(shù)據(jù)表明上述發(fā)現(xiàn)在人,、鼠中具有保守性,。此外,,間質(zhì)細(xì)胞特異性敲除TWIST1以及使用TWIST1的抑制劑去氫駱駝蓬堿(Harmine)均可顯著改善慢性DSS引起的小鼠腸道纖維化,提示TWIST1在調(diào)控FAP+成纖維細(xì)胞及促進(jìn)腸纖維化中的關(guān)鍵作用,。

綜上所述,,該研究通過(guò)構(gòu)建人及小鼠腸纖維化的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜,首次解析了克羅恩病腸纖維化中間質(zhì)細(xì)胞的異質(zhì)性,,并明確了導(dǎo)致ECM過(guò)量沉積的關(guān)鍵致病性間質(zhì)細(xì)胞亞群——FAP+成纖維細(xì)胞,,揭示了轉(zhuǎn)錄因子TWIST1在其激活中的調(diào)控作用,提示靶向TWIST1在防治克羅恩病腸道纖維化中的潛在應(yīng)用前景,。

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院
張堯博士,、博士研究生王家鑫
及上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院上海市免疫學(xué)研究所孫宏翔博士為本文的共同第一作者。上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院上海市免疫學(xué)研究所蘇冰教授,,上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院鄒多武教授及上海市免疫學(xué)研究所伍寧波研究員(現(xiàn)為湖南大學(xué)生物學(xué)院教授)為本文的共同通訊作者,。該項(xiàng)研究也得到了上海市免疫學(xué)研究所葉幼瓊研究員和瑞金醫(yī)院IBD團(tuán)隊(duì)的大力支持。