肠道上皮是人体中最多样化、最具活力的组织之一，也是人体与外界的主要接触通道之一。为了更好地理解这种复杂组织的功能及相关疾病，近日，由博德研究所和马萨诸塞州总医院领导的多中心研究小组于《自然》期刊发布了首张高分辨率的小肠上皮细胞基因表达图谱，为研究炎性肠病、小肠癌、乳糜泻、食物过敏等一系列肠道疾病提供了生物学参考。此外，这项研究还增强了研究人员对肠道细胞产生的激素等其他信号物质的理解，并为肠道如何应对病原体入侵提供了新的线索。
在本项研究中，科学家在单细胞水平上对肠道上皮细胞进行了分析，研究结果显示，肠道细胞之间的多样性水平远远高于预期水平。除了高度的多样性之外，研究人员还发现了新的绒毛细胞亚型。此外，他们还探索了肠道上皮细胞在暴露于细菌和寄生虫侵袭时的不同反应。
具体而言，研究人员首先利用单细胞转录组RNA测序技术，分析了从小鼠小肠或肠道类器官中分离的53193个单独的EpCAM +上皮细胞，并按照不同的细胞类型或状态将细胞分为15组。随后，研究人员还注意到分组中缺少代表潘氏细胞（Paneth cell）的样本，并进一步分析了10,396个上皮细胞，增加了1449个这一类型的细胞。研究人员为每种细胞类型开发了相应的表达特征，包括许多已知和全新的标记。最后，研究人员还利用1,522个上皮细胞进行验证。
据悉，博德研究所的Aviv Regev为研究的领导者，她表示：“我们希望利用单细胞RNA测序技术更深层次地了解正常的肠组织。现在有了这个基线，我们便可以向相关疾病入手了。”
毫无疑问，小肠细胞图谱的发布为下一步的工作奠定了基础，研究人员下一步正着手对克罗恩病、溃疡性结肠炎、胃肠癌和食物过敏等肠胃疾病进行研究。文章的共同作者Moshe Biton表示：“这为进一步研究肠道病理学，药物致肠毒性的影响，识别重要细胞及其互作关系、生物标志物提供了重要信息。同时，这一细胞图谱的建立也为后续其他组织和系统的工作提供了宝贵的经验。”
参考资料：
A single-cell survey of the small intestinal epithelium
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