爬行脂肪巨噬细胞M2极化诱导周细胞转分化在克罗恩病相关肠纤维化中的作用及机制研究
批准号:
82070534
项目类别:
面上项目
资助金额:
54.0 万元
负责人:
谢芳
依托单位:
学科分类:
消化系统结构、功能与发育异常
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
谢芳
中文摘要
肠纤维化是克罗恩病(CD)进展过程中最常见的不可逆性病理改变。新近证实周细胞是纤维化的核心应答细胞,预实验显示周细胞在CD肠纤维化(CDAIF)肠壁中脱离血管壁迁移聚集并获得成肌纤维细胞表型,然而其调控因素尚不明确。爬行脂肪(CF)是CD的特征性表现,塑造了一个巨噬细胞(Mø)M2极化微环境,预实验显示CF内M2 Mø显著增加,体外实验显示M2 Mø条件培养基能够上调周细胞表面受体的表达。据此我们推测:爬行脂肪Mø M2极化可诱导周细胞转分化,从而参与CDAIF的发生发展。本项目拟验证:①CF诱导Mø M2极化,通过激活周细胞表面受体PDGFRβ/IL-36R及下游的NCK1/2、MyD88/IRAK4等信号调控周细胞转分化。②采用周细胞荧光报告小鼠肠纤维化模型验证周细胞通过转分化参与肠纤维化的发生。本项目将为阐明CDAIF发生发展的机制提供新的实验依据,并为其有效防治提供新靶点。
英文摘要
Intestinal fibrosis is the common non-reversible change during the procedure of Crohn’s disease (CD) development. Pericytes has been identified to be the core response cell of fibrosis, and our previous study found that pericytes detached vessel wall, migrated and accumulated in the fibrotic intestine of CD patients, demonstrating a myofibroblast phenotype. However, the regulatory factors and potential underlying mechanism by which pericytes accelerate the progression of Crohn’s disease associated intestinal fibrosis (CDAIF) still remains unclear. The creeping fat (CF), a hallmark of CD, supplies a microenvironment for macrophages polarization to M2 macrophages. In addition, our preliminary data demonstrated that M2 macrophages was highly increased in CF, and the conditioned medium of M2 macrophages could upregulate the expression of receptors in the pericytes membrane. Hence, we inferred that under the influence of CF, the macrophages could be polarized to assume a M2 phenotype and induce the pericytes transdifferentiation into the myofibroblasts-like cells, thus contributed to the development of CDAIF. The present study would perform following work: (1) To determine the role of CF in the induction of M2 macrophages polarization, and verify the effect of M2 macrophages in the transdifferentiation of pericytes through the activation of PDGFR β/IL-36 receptor, the membrane receptor of pericytes, and its downstream NCK1/2, MyD88/IRAK4, WNT/LRP-6 pathways; (2) To further identify that pericytes transdifferentiation contributed to the pathogenesis of intestinal fibrosis by use of the fluorescent-labelled pericytes in mice intestinal fibrotic model. The study will supply a new theory basis to clarify the pathogenesis of CDAIF, and else provide new targets for prevention and treatment.
克罗恩病(Crohn’s disease, CD)是一种慢性炎性肠病,其病理特征之一是肠道纤维化,严重影响患者的生活质量。肠道纤维化的发生机制复杂,目前尚不完全清楚,针对其关键细胞群体及分子机制的研究具有重要意义。本研究以肠系膜脂肪组织和肠道纤维化为研究对象,结合单细胞RNA测序(scRNA-seq)、空间转录组学及体外实验,系统探讨了巨噬细胞、周细胞及其他关键细胞在纤维化中的作用及相互关系,明确了纤维化的关键机制和潜在靶点。研究通过scRNA-seq技术鉴定了肠系膜脂肪组织中的巨噬细胞及其亚群,发现巨噬细胞并非爬行脂肪(CF)中的主要促炎髓系亚群,而单核细胞在CF的形成中起主要促炎作用。对肠道周细胞的空间定位及分化机制进行了深入分析,结果显示周细胞通过向肌成纤维样细胞转化,显著促进纤维化的发生。在这一过程中,周细胞表现出核心细胞外基质(ECM)相关基因(如COL1A1、COL3A1)显著上调的特征。此外,在纤维化肠道粘膜下层区域,发现一群富集的炎性单核细胞,其与周细胞显著空间邻近,并可能通过细胞因子信号驱动周细胞的纤维化表型转化。进一步研究显示,CF和CD-MAT中的周细胞具有显著的纤维化表型转化特征,体外实验表明促纤维化因子TGF-β1可诱导周细胞向纤维化表型转化,伴随ECM基因表达显著上调。此外,肠系膜脂肪组织的壁细胞亚群分析表明,壁细胞可分为血管平滑肌细胞(VSMCs)和周细胞两个亚群,其中周细胞特异性表达STEAP4及多种ECM相关基因,在ECM重塑和纤维化过程中发挥重要作用。本研究从细胞类型、分化轨迹、空间定位及基因表达等多个层面,系统阐明了肠道纤维化的关键细胞和分子机制。研究首次揭示了周细胞在肠道及肠系膜脂肪组织纤维化中的中心作用,以及炎性单核细胞对周细胞纤维化表型的潜在驱动作用。研究成果不仅为CD相关纤维化的病理机制提供了新的理论依据,还为纤维化的精准诊断及靶向治疗提供了潜在策略和科学依据。总之,本研究通过多层次的综合分析,阐明了CD肠道纤维化的关键细胞群体及其分子机制,具有重要的科学意义和临床转化潜力。
克罗恩病特征性爬行脂肪巨噬细胞M2极化诱导周细胞转分化的作用及机制研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2021
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负责人:谢芳
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依托单位:
晚期氧化蛋白产物通过内质网应激-自噬溶酶体通路调控潘氏细胞功能在克罗恩病中的作用及机制研究
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批准号:2020A1515011001
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2020
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负责人:谢芳
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依托单位:
晚期氧化蛋白产物上调JNK/ERK-p27信号诱导小肠上皮细胞G1期阻滞在克罗恩病中的作用及其机制
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批准号:81500398
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2015
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负责人:谢芳
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依托单位:
国内基金
海外基金