CD34-Rspo1+新型肠道间质细胞调控肠道稳态的机制研究

The heterogeneity and function of intestinal stromal cells is an important basic biological problem in this field. For a long time, intestinal stromal cells are only considered to provide mechanical support for intestinal epithelial cells, which lack heterogeneity. With the development of research, this long-standing concept has been questioned. Recent studies have shown that the intestinal stromal cells are rich in heterogeneity, and different intestinal stromal cell populations can regulate the intestinal epithelial cells through their different temporal and spatial characteristics of gene expression. However, the regulation of intestinal epithelial cells by various subsets of intestinal stromal cells is still controversial. More importantly, the fate of various subsets of intestinal stromal cells in inflammatory state remains to be clarified. In our previous work, we found that in addition to CD81 + stromal cells, RSPO1 can also be expressed in cd34-cd138 + intestinal stromal cells, and constructed RSPO1 reporter gene mice. This model is the first one that can effectively identify the location of specific subsets of intestinal stromal cells and conduct isolation research, which is helpful to answer the question of RSPO1 + intestinal stromal cells in physiological and pathological conditions Cell location, function, plasticity and other basic biological issues.

肠道间质细胞的异质性和功能是该领域重要的基础性生物学问题。长期以来，肠道间质细胞仅被认为是对肠道上皮细胞提供机械支撑，其本身缺乏异质性。随着研究的进展，这一长久以来的观念遭到了质疑。最新研究显示肠道间质细胞具有丰富的异质性，且不同的肠道间质细胞群体通过其各自不同的基因表达的时空特征，实现对影响肠道上皮细胞的调控。但是，肠道间质细胞各个亚群对肠道上皮细胞的调控依然存在争议。更重要的是，在炎症状态下，肠道间质细胞各个亚群的命运有待阐明。在前期工作中，我们发现Rspo1除在小鼠CD81+间质细胞当中表达以外，也能够在CD34-CD138+肠道间质细胞当中表达，并且构建了Rspo1报告基因小鼠，该模型是首个能有效鉴定肠道间质细胞特定亚群定位并进行分离研究的模型，有助于回答在生理和病理情况下Rspo1+肠道间质细胞的定位、功能以及可塑性等基础生物学问题。

组织损伤修复与再生的及时有效调节对于肠道上皮屏障的维护具有重要的意义，而在这一过程中的重要参与者之一就是肠道间质细胞。其通过为肠道上皮细胞提供FGF、NRG1、BMP、WNT等重要的生长促进因子来使分化的上皮细胞产生“类干细胞样”的特征属性，从而补充因损伤而消耗减少的“干细胞池”。而在这诸多肠道间质细胞群体当中，又以Rspo1+ 肠道间充质细胞群体，尤其是CD138+CD34-Rspo1+肠道间充质细胞，这一集中位于结肠中后部的隐窝底部-绒毛顶端轴的中部的细胞群体，为主要的感知肠上皮损伤，并作出相应调节的细胞类型，这一过程的失调也会导致肠道疾病的发生发展，如：肠癌。.在研究中，我们利用单细胞测序等技术发现，这一细胞群体高表达F11r（CD321）。其在肠道组织稳态及损伤情况下，与肠道CD11c+ 巨噬细胞能够发生相互作用，而发生相互作用的场所主要位于肠道隐窝中部及顶端区域。进一步对单细胞测序数据进行分析后可发现，这一相互作用主要通过M-CSF/IL-34::CSF1R, GAS6::AXL等发生相互调节。.此外，我们还利用单细胞表观遗传测序鉴定出这一细胞所特有的转录因子调控网络，如：ETS1, RUNX2, FOXF2以及HIF2。.为进一步实现对这一细胞类型的在体原位标记以及活体功能研究，我们基于单细胞测序实验结果，结合目前最新的“正交遗传示踪”技术，利用Nrg1::Dre驱动Rspo1::RSR-H2B-tdTomato-2A-CreERT2，从而实现针对这一细胞特异的遗传示踪和基因报告。.后续，我们将利用这些建立的系统以及确立的潜在的重要调控靶标，回答这一细胞在生理和病理情况下，尤其是肠道肿瘤治疗前后当中的功能，并回答其转分化命运，免疫调节功能等基础生物学问题。