人呼吸道細胞具有過敏性炎症記憶
屏障組織功能障礙是慢性人類炎症性疾病的基本特征。上皮細胞的特殊子集,包括分泌細胞和纖毛細胞,從基底幹細胞分化而來,可以共同保護上呼吸道。
過敏性炎症可由上呼吸道中2型免疫的持續激活而發展,導致慢性鼻-鼻竇炎,其表型從鼻炎到嚴重的鼻息肉不等。基底細胞增生是嚴重疾病的標誌,但至今為止,我們尚不清楚這些祖細胞如何促成人類的臨床表現和屏障組織功能的障礙。
最近,來自MIT的研究人員分析了使用Seq-Well進行大規模平行單細胞RNA測序的跨越疾病譜的原發性人類手術慢性鼻-鼻竇炎樣本(18,036個細胞,n = 12),報告了人類呼吸道上皮細胞,免疫和基質細胞類型的轉錄組,以及來自2型炎症性疾病的子集,並找出關鍵介導因子。
與鼻刮(18,704個細胞,n = 9)相比,研究人員定義了核心,健康,發炎和息肉分泌細胞的特征。研究人員揭示了非息肉和息肉細胞生態係統的上皮區室之間的顯著差異,識別和驗證以基底細胞增生為特征的息肉的細胞多樣性的全局減少,伴隨著腺細胞的減少和分泌細胞抗微生物表達的表型變化。
研究人員在息肉中檢測到異常的基底祖細胞分化軌跡,並揭示將息肉基底細胞鎖定在這種未定型狀態的細胞內源性因子,表觀遺傳因子,和外在因子。
最後,研究人員在功能上證明離體培養的基底細胞保留IL-4 / IL-13暴露的內在記憶,並測試臨床阻斷IL-4受體α-亞基以改變體內基礎和分泌細胞狀態的可能性。
總體而言,研究人員發現,由基底細胞功能性轉變引起的上皮多樣性減少是2型免疫介導的屏障組織功能障礙的關鍵特征。
因此,該研究結果表明,上皮幹細胞可能通過作為過敏記憶的儲存庫而促成人類疾病的持續存在。
原始出處:
Ordovas-Montanes J et al.Allergic inflammatory memory in human respiratory epithelial progenitor cells. NATURE 2018, DOI: 10.1038/s41586-018-0449-8
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