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三个基因表达集群,来源是否相同?

2021-05-20 11:56
陈述根本
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文/陈根

成纤维细胞是疏松结缔组织的主要细胞成分,由胚胎时期的间充质细胞(mesenchymal cell)分化而来。其普遍存在于结缔组织中,可以分泌胶原蛋白、透明质酸、弹力纤维等细胞外基质成分,还产生分解这些成分的酶类,以此来维持代谢平衡。

成纤维细胞由功能不同的细胞群体组成,这些群体因为不同的来源组织而不同。就算在一个组织中,成纤维细胞也可能有所不同。离散的、不重叠的成纤维细胞亚型是造成细胞生物学功能存在差异的主要原因。

造血细胞,如免疫系统的巨噬细胞,通过采用共享的、全谱系的、核心的基因表达模式,然后辅以微环境线索驱动的组织特异性基因表达,解决了具有通用功能和特化功能的问题。

陈根:三种亚群,来源是否相同?

到目前为止,尚未解答的问题是,成纤维细胞是否遵循这种巨噬细胞的方法。或者在一个特定的组织中,成纤维细胞是否存在另一种情况,即一个通用的、泛组织的成纤维细胞前体细胞亚群与这些细胞的一个更成熟的、组织特异性的亚群一起存在。

为了解决这个问题,研究人员利用16个组织的单细胞RNA,产生了小鼠不同组织中的成纤维细胞基因表达图谱,由此确定了10个不同的基因表达集群。其中命名为Pi16和Col15a1的集群代表了通用的、泛组织成纤维细胞的转录图谱。

实验表明,在受干扰的组织中,Pi16和Col15a1成纤维细胞普遍存在,并表达高水平的Dpt,这就验证了Pi16 Dpt细胞可作为储存细胞。另外,研究人员发现三个基因表达集群(分别以基因Cxcl5、Adamdec1和Lrrc15作为特征),它们代表了扰动特异性的、在稳态下没有观察到的成纤维细胞的激活状态。这些成纤维细胞集群中的每一个都与某些器官特异性的损伤有关。

此外,当小鼠的Dpt储存细胞在肿瘤移植到动物体内之前被遗传标记时,它们发展成Lrrc15癌症相关成纤维细胞,这支持了通用的成纤维细胞在损伤和炎症后产生激活的成纤维细胞的观点。

更为重要的是,巨噬细胞虽与成纤维细胞一样,是在组织中寻找危险信号的哨兵细胞,但是与巨噬细胞不同的是,成纤维细胞谱系可分为三种主要亚型:通用的亚群和特化的(稳态的)亚群,以及激活的(扰动状态的)亚群,这些亚型可共同存在于同一组织中。

未来,如果能靶向这些致病的成纤维细胞亚群,那么就有可能以更有针对性和更少免疫抑制的方式治疗某些炎症和恶性疾病。目前,相关研究结果已发表在Nature期刊上。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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