近日，據(jù)愛爾蘭郵報報道：愛爾蘭瑞安航空公司引發(fā)了人們的議論，原因是拒絕為26歲患有潰瘍性結(jié)腸炎的女孩Alicia Dillon免費提供靠近洗手間旁的座位。瑞安航空給出的理由是他們承諾滿足有額外需求的殘疾人，但Dillon并不在列。
對于不了解潰瘍性結(jié)腸炎的人很難想象Dillon的痛苦。潰瘍性結(jié)腸炎（UC）是一種慢性、進(jìn)展性、炎癥性腸道疾病。UC患者往往腹痛難忍，伴隨持續(xù)性腹瀉，甚至?xí)霈F(xiàn)直腸出血和體重減輕等癥狀。在美國大約有90.7萬UC患者，整個歐洲大約有100萬UC患者。然而目前我們還不清楚潰瘍性結(jié)腸炎背后的發(fā)病機(jī)制。即便是有相同診斷的UC病患也可能對治療產(chǎn)生截然不同的反應(yīng)。
近日，麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的研究學(xué)者通過潰瘍性結(jié)腸炎的高清單細(xì)胞圖譜探究了腸道組織成分變化和不同細(xì)胞類型之間相互作用是如何影響疾病的，并且確定了與疾病相關(guān)的細(xì)胞和通路基因在這其中扮演的角色。這份單細(xì)胞圖譜為提高UC患者診斷治療水平奠定了堅實基礎(chǔ)。該研究結(jié)果發(fā)表在《Cell》雜志上。
該研究的第一作者Christopher Smillie，Moshe Biton和JoséOrdovas-Monta?es為了了解細(xì)胞類型特異性和作用途徑，從18例UC患者和12例健康人的結(jié)腸粘膜中生成了366,650個細(xì)胞的圖譜，揭示了51個上皮細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞和免疫細(xì)胞亞群。
多種細(xì)胞群共同作用
研究對比了UC患者與健康個體的組織樣本，結(jié)果顯示許多UC風(fēng)險基因是具有細(xì)胞類型特異性的，并且受到相對較少的基因調(diào)控通路的共同調(diào)控。 這表明某些細(xì)胞的比例及它們之間可能的相互作用存在顯著的差異。像是在UC患者樣本中，與炎癥相關(guān)的一種特殊類型的成纖維細(xì)胞以及同時表達(dá)CD8和IL-17的T細(xì)胞所占比例更高。
此外，研究小組還發(fā)現(xiàn)了一種名為微纖維細(xì)胞（microfold-like cells）的上皮細(xì)胞的罕見細(xì)胞亞群。這種細(xì)胞通常只出現(xiàn)在小腸中，但在UC患者的結(jié)腸中同樣也發(fā)現(xiàn)了該細(xì)胞。
研究人員發(fā)現(xiàn)，多種細(xì)胞群相互發(fā)送信號，并控制不同細(xì)胞亞群之間的其他相互作用。這表明病變結(jié)腸中的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了重大重組。
潰瘍性結(jié)腸炎的耐藥性有了新解釋
研究數(shù)據(jù)表明，新的細(xì)胞亞群可能與耐藥性有關(guān)，而耐藥性影響著約三分之一的患者，這些細(xì)胞亞群或可能與增加潰瘍性結(jié)腸炎風(fēng)險的其他基因有關(guān)。繼而，研究人員進(jìn)一步深入了解潰瘍性結(jié)腸炎患者耐藥的可能機(jī)制。
在UC患者中，腫瘤壞死因子(TNF)蛋白水平較高，抗TNF藥物可減輕炎癥并治愈許多患者的組織。然而，大約30%的患者對治療沒有響應(yīng)，而那些有響應(yīng)的患者隨著時間的推移變得具有耐藥性。
研究人員此前已經(jīng)確定了耐藥性相關(guān)的基因，但尚不清楚結(jié)腸中哪些特定的細(xì)胞類型表達(dá)了這些基因。
在此次研究中, 單細(xì)胞數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，產(chǎn)生耐藥性的罪魁禍?zhǔn)字皇桥c炎癥相關(guān)的成纖維細(xì)胞。這項研究明確了成纖維細(xì)胞可能與其他細(xì)胞相互作用以促進(jìn)耐藥性，并誘發(fā)成纖維細(xì)胞對一種名為OSM的信號分子作出反應(yīng)，從而繞過TNF通路產(chǎn)生耐藥性。
將來有一天，這一發(fā)現(xiàn)可能被用來幫助識別可能產(chǎn)生耐藥性的患者。有這些耐藥性標(biāo)志物的患者可以提前診斷?；蛟S還可以針對這些特定細(xì)胞，結(jié)合與抗TNF治療相關(guān)的藥物來治療。
人類細(xì)胞基因圖譜再創(chuàng)佳績
這項研究是國際人類細(xì)胞圖譜項目的一部分。以前對潰瘍性結(jié)腸炎患者的基因研究發(fā)現(xiàn)了基因組中許多與疾病相關(guān)的區(qū)域，但研究人員往往不知道這些基因在哪些細(xì)胞和通路中發(fā)揮作用，這阻礙了他們的進(jìn)一步研究。
新的細(xì)胞圖譜幫助研究者確定表達(dá)這些基因的細(xì)胞類型及其可能的功能。這份細(xì)胞圖譜還為確定哪些細(xì)胞亞群在其他疾病中表達(dá)相關(guān)的遺傳變異提供了一個通用指南。
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