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Science论文解读!揭示湿疹和牛皮癣的发育起源


在一项新的研究中,来自英国韦尔科姆基金会桑格研究所、纽卡斯尔大学和伦敦大学国王学院的研究人员构建出高度详细的皮肤细胞图谱,它揭示了发育中的细胞过程在炎症性皮肤病患者的细胞中被重新激活。

来源: 生物谷 

 

在一项新的研究中,来自英国韦尔科姆基金会桑格研究所、纽卡斯尔大学和伦敦大学国王学院的研究人员构建出高度详细的皮肤细胞图谱,它揭示了发育中的细胞过程在炎症性皮肤病患者的细胞中被重新激活。他们发现,来自湿疹和牛皮癣患者的皮肤与发育中的皮肤细胞有许多相同的分子途径。这为治疗这些痛苦的皮肤病提供了潜在的新药物靶点。这些结果也为炎症性疾病提供了全新的认识,为针对类风湿性关节炎和炎症性肠病等其他炎症性疾病的研究开辟了新的途径。相关研究结果发表在2021年1月22日的Science期刊 上,论文标题为“Developmental cell programs are co-opted in inflammatory skin disease”。

作为旨在绘制人体每一种细胞类型的全球人类细胞图谱(Human Cell Atlas)努力的一部分,这种新的发育中和成年皮肤的综合图谱是全球科学家的宝贵资源。它还可能为再生医学提供一个模板,帮助科学家们在实验室中更有效地生长皮肤。

我们的皮肤就像一道屏障,保护我们免受细菌或病毒的入侵,对健康至关重要。特应性湿疹(atopic eczema)和牛皮癣等炎症性皮肤病是一种慢性疾病,在这种疾病中,免疫系统变得过度活跃,导致皮肤发痒或脱屑,这可能会非常痛苦并容易感染。这些疾病对人们的生活有很大的影响,但是诱发因素不明,也没有治疗方法,即便有,也只能帮助缓解症状,而不能根治病因。

皮肤是由许多不同类型的细胞组成的复杂组织。为了了解皮肤是如何形成的,以及这与成人健康和疾病的关系,这些研究人员研究了来自发育中皮肤的细胞,将这些细胞与来自健康成人以及湿疹和牛皮癣患者的活检样本进行比较。利用先进的单细胞技术和机器学习,他们分析了超过50万个皮肤细胞,以确切地了解每个细胞中哪些基因被打开。这使得他们能够找出每个细胞的作用,以及细胞之间的对话方式。

这些研究人员惊奇地发现,患病的皮肤细胞与发育中细胞有着许多相同的细胞机制。

论文共同通讯作者、韦尔科姆基金会桑格研究所的Muzlifah Haniffa教授说,“这个皮肤细胞图谱揭示了健康发育中的皮肤发出的特定分子信号,以招募免疫细胞并形成保护层。我们惊讶地看到,来自湿疹患者和牛皮鲜患者的皮肤细胞发送相同的分子信号,这可以过度激活免疫细胞并导致疾病。这是以前从未见过的。发现发育中的细胞途径再次出现,是我们对炎症性皮肤病认识的巨大飞跃,为寻找治疗方法提供了新的途径。”

论文共同第一作者、纽卡斯尔大学的Gary Reynolds博士说,“虽然我们的研究集中在炎症性皮肤病上,但是其他炎症性疾病如类风湿关节炎或炎症性肠病也有可能以同样的方式被触发。这项研究显示了研究发育的重要性,并可能为炎症性疾病的研究开辟全新的途径。”

这项研究揭开了健康皮肤组织的发育过程,并揭示了成年人皮肤中存在的细胞。这对再生医学有很大的意义,尤其是对烧伤患者。

论文共同通讯作者、伦敦大学国王学院的Fiona Watt教授说,“对实验室中培养的皮肤细胞的研究已经有几十年了。然而,人们并不总是清楚这些细胞的特性在实验室环境中是如何变化的。通过揭示从发育中皮肤和成年人皮肤中分离出来的细胞的详细构成,这个皮肤细胞图谱可以作为研究人员试图在再生医学中重建健康皮肤的模板。我们的数据是公开的,我们希望这将有助于在实验室中进行构建皮肤组织的研究。”

论文共同通讯作者、韦尔科姆基金会桑格研究所的Sarah Teichmann博士说,“作为旨在创建人体‘谷歌地图’的国际人类细胞图谱计划的一部分,这个皮肤细胞图谱研究揭示了,研究发育不仅可以帮助了解组织最初是如何形成的,而且还可以为疾病提供重要的线索。这个皮肤细胞图谱揭示了一种关于炎症性疾病的全新思维方式,是其他科学家可以用来研究疾病原因、为开发潜在的新疗法提供的重要参考。”

参考资料:

1.Gary Reynolds et al. Developmental cell programs are co-opted in inflammatory skin disease. Science, 2021, doi:10.1126/science.aba6500.

2.Developmental origins of eczema and psoriasis discovered

https://medicalxpress.com/news/2021-01-developmental-eczema-psoriasis.html

 

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