YY1-CCL5轴调控骨骼肌干细胞生态位功能在杜氏肌营养不良中的机制研究

本研究揭示了骨骼肌干细胞(MuSCs)通过YY1-CCL5轴主动调控生态位微环境的新机制。研究人员发现转录因子YY1缺失导致MuSCs分泌CCL5增多，通过CCL5/CCR5信号轴招募巨噬细胞(MPs)，进而通过TGFβ1抑制纤维脂肪祖细胞(FAPs)凋亡，加剧杜氏肌营养不良(DMD)病理。该研究为DMD治疗提供了新靶点，相关成果发表于《Nature Communications》。

　　

肌肉拥有强大的再生能力，这主要依赖于骨骼肌干细胞(MuSCs)的激活和分化。然而，在杜氏肌营养不良(DMD)等肌肉疾病中，慢性损伤导致MuSCs功能异常，伴随持续的炎症和纤维化。尽管已知巨噬细胞(MPs)和纤维脂肪祖细胞(FAPs)在肌肉再生中起关键作用，但MuSCs是否主动调控这些生态位细胞仍不清楚。香港中文大学的研究团队通过构建Yy1/mdx双敲除小鼠模型，结合多组学分析，揭示了YY1-CCL5轴在MuSCs生态位调控中的核心作用，相关成果发表在《Nature Communications》。

研究采用了条件性基因敲除、单细胞RNA测序(scRNA-seq)、染色质构象捕获(Hi-C)、细胞共培养等关键技术。通过构建Pax7CreERT2介导的Yy1条件敲除小鼠与mdx小鼠杂交获得双敲除模型，结合FACS分选MuSCs、MPs和FAPs进行功能验证。

研究结果分为五个部分：

1. 诱导性删除MuSCs中的YY1加重mdx小鼠肌肉营养不良
   通过表型分析发现，YY1缺失导致肌肉纤维大小分布异常、再生能力下降，伴随纤维化和炎症加剧。dKO小鼠运动能力显著降低，生存率下降。

2. MuSCs中YY1的缺失改变营养不良肌肉中的生态位
   scRNA-seq分析显示dKO小鼠FAPs和MPs比例增加，MuSCs减少。FAPs亚群中抗凋亡评分升高，MPs出现CCL+炎症亚群，表明生态位炎症状态改变。

3. MuSCs中YY1的缺失通过CCL5/CCR5轴增强与MPs的串扰
   RNA-seq发现dKO MuSCs免疫相关基因上调，特别是Ccl5表达增加。transwell实验证实CCL5/CCR5轴介导MPs招募，抗体中和实验验证其特异性。

4. 生态位中TGFβ1富集通过抑制凋亡导致dKO肌肉中FAP积累
   dKO肌肉TGFβ1水平升高，FAPs凋亡减少。共培养实验表明MPs数量增加而非分泌改变是TGFβ1积累的主因。

5. 用Maraviroc抑制CCL5/CCR5信号轴缓解肌肉营养不良
   CCR5拮抗剂Maraviroc治疗显著改善dKO小鼠肌肉病理，减少纤维化和炎症，提高运动能力。

6. YY1通过调节3D E-P环互作控制MuSC中Ccl5表达
   Hi-C和3C-qPCR显示YY1通过增强子-启动子环抑制Ccl5表达，人工拴系实验证实YY1直接调控此互作。

该研究首次阐明MuSCs通过分泌CCL5主动调控生态位的新机制，揭示了YY1在维持MuSCs非免疫特性中的关键作用。发现CCL5/CCR5轴可作为DMD治疗新靶点，Maraviroc的疗效验证为临床转化提供依据。研究还拓展了对干细胞-生态位双向互作的理解，为其他组织干细胞研究提供范式。从表观遗传调控到微环境重塑的多尺度机制解析，为复杂疾病治疗提供了新思路。