不同成纤维细胞亚型通过 TNFR1 信号传导驱动小鼠回肠炎的空间特异性炎症：对克罗恩病研究的重要意义

在炎症性肠病（IBD）中，克罗恩病（CD）主要影响回肠末端。为探究其发病机制，研究人员利用 TnfΔARE小鼠模型开展回肠炎相关研究。结果发现不同成纤维细胞亚型在回肠炎的起始和进展中起关键作用，这为 CD 的治疗提供了新方向。

　　克罗恩病（Crohn’s disease，CD）是一种令人困扰的持续性炎症性疾病，主要 “攻击” 人体的回肠末端，给患者带来诸多痛苦。目前，虽然我们知道肿瘤坏死因子（Tumor necrosis factor，TNF）在 CD 的发展进程中扮演着重要角色，抗 TNF 疗法也在一定程度上用于临床治疗，但对于疾病背后复杂的细胞和分子机制，仍然存在许多未解之谜。比如，在肠道微环境中，各类细胞是如何相互作用的？哪些细胞亚群对疾病的发生发展起到关键作用？这些问题就像一团迷雾，笼罩着 CD 的研究领域，阻碍着更有效治疗方法的开发。

为了驱散这团迷雾，来自希腊生物医学科学研究中心 “亚历山大?弗莱明”（Biomedical Sciences Research Center “Alexander Fleming”）等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们以 Tnf^ΔARE小鼠为研究对象，这种小鼠会自发患上类似 CD 的回肠炎，是研究人类疾病的理想模型。研究人员深入剖析小鼠回肠炎中的细胞和分子机制，旨在为 CD 的治疗找到新的突破口。最终，他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为该领域带来了新的曙光。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先是单细胞 RNA 测序（single-cell RNA sequencing，scRNA-seq），通过对分离的免疫细胞和基质细胞进行测序，分析细胞的异质性和基因表达变化。其次，利用细胞特异性的 cre 小鼠品系，如 Twist2^cre和 Col6a1^cre小鼠，来特异性地靶向不同的成纤维细胞亚群，研究其在疾病中的作用。此外，运用细胞通讯分析工具 CellChat，研究细胞间的信号传导模式。

研究结果如下：

1. 肠道免疫和基质细胞图谱：对 Tnf^ΔARE小鼠和正常小鼠回肠的免疫和基质细胞进行 scRNA-seq 分析，发现 Tnf^ΔARE小鼠回肠中 B 细胞数量增加，在新兴的三级淋巴器官（tertiary lymphoid organs，TLO）中聚集，T 细胞亚群发生转录重塑，向具有更多效应和记忆功能转变。同时，单核细胞来源的 LYZ1⁺巨噬细胞在 Tnf^ΔARE小鼠回肠中占主导地位，且与人类 CD 相关巨噬细胞具有相似的转录谱。基质细胞方面，成纤维细胞亚群数量减少，而淋巴内皮细胞和纤维母细胞网状细胞相对增多，并且成纤维细胞亚群呈现出强烈的促炎特征。
2. 成纤维细胞的通讯模式：通过 CellChat 分析细胞间通讯网络，发现 Tnf^ΔARE小鼠中，成纤维细胞的旁分泌和自分泌信号增强，在细胞通讯中扮演重要角色。它们能够分泌趋化因子和免疫激活信号，如 CCL2 和 CXCL1，在疾病发生前这些分子的水平就已经升高，表明成纤维细胞是回肠炎的重要协调者。
3. 成纤维细胞亚群的空间定位和功能：利用不同的成纤维细胞特异性 cre 小鼠品系，研究发现 Twist2^cre在健康和 Tnf^ΔARE小鼠回肠中对成纤维细胞具有广泛的靶向性，而 Col6a1^cre在健康小鼠中特异性靶向某些成纤维细胞亚群，但在 Tnf^ΔARE小鼠炎症的固有层中靶向效率受限。进一步研究表明，不同的成纤维细胞亚群通过 TNFR1 信号传导在回肠炎的起始和进展中发挥不同作用。Telocytes 和 Pdgfra^loCd81^?成纤维细胞通过 TNFR1 信号传导引发固有层炎症并促进 TLO 形成，而 trophocytes 中的 TNFR1 激活则促使炎症扩展到黏膜下层，促进肉芽肿形成。

研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了 Tnf^ΔARE小鼠回肠炎中复杂的细胞变化和分子机制。免疫细胞方面，T 细胞亚群的基因表达变化以及巨噬细胞的不同分化状态和功能，都与疾病的发生发展密切相关。基质细胞中，成纤维细胞亚群虽然数量减少，但却呈现出促炎表型，并且在细胞通讯中发挥重要作用。不同成纤维细胞亚群在回肠炎中的空间特异性炎症调节作用，为理解 CD 的发病机制提供了新的视角。这一研究成果的重要意义在于，它为 CD 的治疗提供了潜在的新靶点，通过调节特定成纤维细胞亚群的 TNF 反应，有望实现将黏膜炎症与黏膜下炎症分离，阻止疾病进展到慢性阶段，为 CD 患者带来新的希望。