Nat Commun：科学家成功绘制出新型结肠基因图谱 或有望帮助阐明多种肠道疾病发生的分子机制

2022年2月21日 讯 /生物谷BIOON/ --肠道屏障由一种定义了高度分区和特殊化结构的复杂细胞网络所组成，近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“The spatial transcriptomic landscape of the healing mouse intestine following damage”的研究报告中，来自瑞典卡罗琳学院等机构的科学家们通过利用空间转录组学技术分析了小鼠结肠中的基因表达，从而创建了一种能展示单个基因在组织中表达位置的图谱，当研究人员将此前已知的人类转录数据叠加到该图谱上时，研究人员就获得了对炎性肠病的新认识。

小鼠结肠特定腔室中的基因表达程序。

图片来源：Ludvig Larsson

文章中，研究人员利用一种名为空间转录组学的技术来绘制小鼠结肠中单一细胞的基因活性，据研究者介绍，这是他们首次更加直观地观察到整个肠道中的基因表达蓝图，包括健康和受伤后的恢复情况等。Eduardo J. Villablanca博士说道，我们的空间转录组学驱动的可视化研究或能促使我们发现多个此前未知的方面，比如结肠能被分为要比此前想象的更多的部分。

当科学家们将研究结果与来自人类组织中的已知转录组学数据相结合时，他们注意到某些肠道细胞中的位置在小鼠和人类机体中或许都是一样的，这就使得这种模型或能成为一种有效的工具来帮助研究诸如炎性肠病等不同疾病影响结肠健康的分子机制。在早期研究中，研究者表示，溃疡性结肠炎能被分为两种携带不同基因表达的亚型，而参照这种新型图谱，研究人员就发现，更难治疗的疾病形式的基因或许存在于受到更多损伤的组织中。同样地，基因图谱或能被用来观察结肠中人类基因处于活性的位置，这或许就能为科学家们开发新型疗法和药物提供新的思路和希望。

空间转录组学技术能帮助对组织中的基因表达情况进行可视化研究和分析，然而，为了能够可视化诸如结肠样的长管状器官，这项研究背后的科学家们就需要以一种新的方式来应用该技术，通过将结肠像“瑞士卷”一样卷起来，研究人员或许就能成功适应并绘制出较长形状器官的整个基因表达图谱。目前研究人员想利用相同的方法来为所有的消化器官（从口腔到直肠）创建一种类似的图谱，他们的目标是为所有的组织中的基因表达创建一种参考图谱。

图片来源：https://www.nature.com/articles/s41467-022-28497-0

整个消化器官的基因图谱或许在许多方面都发挥着重要作用，比如其能帮助探索肠道菌群和细胞基因表达之间的关联，以及更好地理解不同饮食如何影响机体的多种功能；综上，本文研究结果表明，研究人员提供了一种公开的资源，其或许定义了机体结肠粘膜愈合过程中转录组的区域化原则，并提供了一种框架来发展和推进进一步的假设及研究。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Parigi, S.M., Larsson, L., Das, S. et al. The spatial transcriptomic landscape of the healing mouse intestine following damage. Nat Commun 13, 828 (2022). doi：10.1038/s41467-022-28497-0