Ученые проанализировали активность 940 генов в 1,35 миллиона клеток воспаленного кишечника мыши. Построив пространственную карту распределения клеток с генами — маркерами воспаления, исследователи изучили изменение активности этих генов при развитии колита. Оказалось, что важную роль в появлении воспаления играют клетки соединительной ткани — фибробласты. Из-за стресса они меняют свои функции, начинают вырабатывать провоспалительные цитокины, перестраивают стенку кишки, привлекают в место воспаления иммунные клетки. Исследование опубликовано в журнале Cell.
Кишечник, концевая часть желудочно-кишечного тракта, обеспечивает пищеварительную, защитную, иммунную функции. В нем синтезируются некоторые гормоны, микроорганизмы на его поверхности влияют на психическое здоровье, а обмен воды в полости кишечника во многом определяет постоянство внутренней среды человека. Из-за регулярного контакта с внешней средой кишечник подвержен воздействию различных чужеродных агентов — вирусов, бактерий, агрессивных химических веществ, например токсинов. При систематическом травмировании стенки кишечника может развиться хроническое воспаление — хронический колит.
Механизмы возникновения этого заболевания до последнего времени были малоизучены. Теперь американские исследователи пролили свет на развитие воспаления на мышиных моделях колита. Они использовали метод визуализации MERFISH, который включает в себя комбинированное мечение продуктов считывания генов. С его помощью ученые подсчитали количество молекул РНК, синтезированных на основе каждого из 950 генов, ассоциированных с воспалением.
Уровень экспрессии этих генов отличался между 1,35 миллиона клеток. На основе этих данных ученые выделили популяции клеток, характерные для здоровой и воспаленной ткани, а также проследили изменение активности экспрессии генов в процессе развития воспалительной реакции. Исследователи обратили внимание на фибробласты, которые в ответ на инфекцию или другие факторы стресса перестраивают активность своих генов. Ассоциированные с воспалением фибробласты (IAF) вырабатывают воспалительные цитокины, привлекают в пораженное место иммунные клетки, а также способны облегчить им путь, перестраивая внеклеточный матрикс.
Ученые пока не знают, чем отличаются подтипы популяций ассоциированных с воспалением фибробластов, как они распределяются и какую роль играет каждая из субпопуляций. Исследователям удалось создать уникальный пространственный атлас толстой кишки мыши как в здоровом и воспаленном состоянии. Карта распределения клеток потенциально может помочь в терапевтическом лечении хронических воспалительных заболеваний. В предыдущих исследованиях IAF наблюдались при различных заболеваниях, включая рак и аутоиммунные заболевания, поэтому понимание роли и механизмов IAF может помочь в разработке методов лечения этих и других заболеваний.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
