Cell Stem Cell：炎癥會(huì)給腸道干細(xì)胞留下持久的印象，從而降低它們的愈合能力

來源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2024-09-05 11:06:00【大中小】

摘要：研究人員發(fā)現(xiàn)，腸道炎癥會(huì)在腸道干細(xì)胞(ISCs)上留下長期印記，從而降低它們愈合腸道的能力。

貝勒醫(yī)學(xué)院(Baylor College of Medicine)、密歇根大學(xué)(University of Michigan)和合作機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)，腸道炎癥會(huì)在腸道干細(xì)胞(ISCs)上留下長期印記，從而降低它們愈合腸道的能力，即使在炎癥消退后也是如此。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)樗绊懙絀SCs對(duì)未來挑戰(zhàn)的反應(yīng)。這項(xiàng)研究發(fā)表在《細(xì)胞干細(xì)胞》雜志上。

“我們研究移植物抗宿主病(GVHD)，這是骨髓移植后死亡的主要原因，是許多血液疾病的潛在治療方法。我們的目標(biāo)之一是更好地了解GVHD并確定控制它的策略，”通訊作者Pavan Reddy博士說，他是貝勒大學(xué)Dan L Duncan綜合癌癥中心的教授和主任，之前曾在密歇根大學(xué)工作。

圖1 炎癥誘導(dǎo)的表觀遺傳印記調(diào)節(jié)腸干細(xì)胞

“GVHD是一種炎癥反應(yīng)，來自骨髓移植供體的免疫T細(xì)胞攻擊宿主腸道細(xì)胞，主要是ISCs，”Reddy實(shí)驗(yàn)室的第一作者Dongchang Zhao博士說。

雖然許多ISCs在GVHD期間死亡，但幸存者仍然存在。然而，目前尚不清楚它們?cè)贕VHD解決后是否能夠完全發(fā)揮功能或恢復(fù)其全部功能，這對(duì)宿主的恢復(fù)和修復(fù)具有根本意義。

Reddy說:“在目前的研究中，我們?cè)诿鞔_定義的GVHD臨床相關(guān)模型中研究了炎癥對(duì)ISCs的影響。”

Zhao說:“通過細(xì)胞和動(dòng)物模型，我們發(fā)現(xiàn)暴露于炎癥會(huì)導(dǎo)致ISCs改變其代謝，從而導(dǎo)致琥珀酸鹽的積累，這是細(xì)胞過程的產(chǎn)物，反過來又重新編程了表觀基因組。”

圖2 腸移植物抗宿主病后Lgr5+ISCs的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析

表觀基因組是DNA上的化學(xué)標(biāo)記系統(tǒng)，它調(diào)節(jié)細(xì)胞表達(dá)的基因。炎癥導(dǎo)致的表觀基因組重編程改變了參與細(xì)胞繁殖的基因的表達(dá)。總的來說，重編程的干細(xì)胞再生能力較差，這是愈合腸道的第一步。

“然后我們研究了炎癥消退后，ISCs是否能夠恢復(fù)其再生能力，”Reddy說。“我們發(fā)現(xiàn)ISCs并沒有克服最初的炎癥暴露。盡管在28天內(nèi)減輕了GVHD炎癥，但在動(dòng)物模型中，ISCs保留了較低的再生能力，導(dǎo)致恢復(fù)不良，并增加了非致命輻射暴露等挑戰(zhàn)的死亡率。更多的研究正在設(shè)計(jì)策略，幫助ISCs '忘記'他們遇到的炎癥，增強(qiáng)他們抵御免疫攻擊的能力。”

參考資料

[1] Inflammation-induced epigenetic imprinting regulates intestinal stem cells