研究背景
小腸是一個高度結(jié)構(gòu)化的器官绵咱，由重復(fù)的隱窩-絨毛單位組成症昏。鼠類小腸在隱窩-絨毛軸上存在基因表達的顯著差異。成年人腸道是否也存在類似的空間異質(zhì)性尚不清楚议经。
摘要
這項研究構(gòu)建了成人人體近端小腸的空間表達圖譜（CODEX+Visium技術(shù)）横堡，揭示了上皮細胞埋市、間質(zhì)細胞和免疫細胞在不同區(qū)域的表達差異和功能特性。研究發(fā)現(xiàn)命贴，小腸絨毛底部的細胞主要參與脂滴組裝和鐵的吸收道宅，而絨毛尖端的細胞則負責乳糜微粒的合成和鐵的釋放。與小鼠不同胸蛛，人類小腸絨毛尖端表現(xiàn)出免疫原性污茵，吸引 γδ T 細胞和巨噬細胞聚集，而非免疫抑制葬项。此外泞当，研究還發(fā)現(xiàn)了人類小腸豐富的鋸齒狀和分支狀絨毛，這些絨毛主要分布在環(huán)形皺褶的頂部民珍，增加了小腸的表面積襟士。這項研究為理解成人人體小腸的生物學(xué)特性提供了詳細的資源。
研究技術(shù)
1. 入組樣本：8例成年患者非疾病性近端小腸組織樣本嚷量。
2. 使用10x Visium空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)進行基因表達分析（成年人類小腸結(jié)構(gòu)陋桂、隱窩-絨毛軸上的基因表達分區(qū)、細胞類型分布蝶溶、人類小腸與小鼠小腸的差異）
3. 使用CODEX進行蛋白質(zhì)組學(xué)分析（確定了18種主要的細胞類型以及細胞類型在隱窩-絨毛軸和基質(zhì)-上皮軸上的空間分布嗜历，發(fā)現(xiàn)了一些細胞類型的特征性蛋白質(zhì)，揭示了免疫細胞在絨毛尖端的空間分布和內(nèi)皮細胞和成纖維細胞在基質(zhì)-上皮軸上的分層組織，以及絨毛尖端對γδ T細胞和巨噬細胞的招募/激活信號）
4. 使用單分子熒光原位雜交進行基因定位
5. 將空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)與H&E圖像相結(jié)合梨州，提取隱窩-絨毛軸和基質(zhì)-上皮軸上的分區(qū)模式痕囱。
研究結(jié)果
1、成人人體近端小腸的空間圖譜
研究發(fā)現(xiàn)暴匠，小腸上皮細胞咐蝇、間質(zhì)細胞和免疫細胞在小腸絨毛的不同區(qū)域表現(xiàn)出顯著的空間異質(zhì)性。這與小鼠小腸的研究結(jié)果有所不同巷查，尤其是在免疫細胞類型和免疫招募信號方面。研究確定了多個在小腸絨毛不同區(qū)域特異性表達的基因抹腿，包括吸收細胞岛请、分泌細胞、轉(zhuǎn)錄因子和表面標記警绩。
2崇败、隱窩-絨毛軸上的基因表達分區(qū)
絨毛底部細胞主要進行鐵攝取和微營養(yǎng)素吸收，表達與這些功能相關(guān)的基因肩祥。
絨毛尖端細胞主要進行乳糜微粒生物合成和宏營養(yǎng)素吸收后室，表達與這些功能相關(guān)的基因。
絨毛尖端細胞還具有促免疫原性混狠，表達與免疫相關(guān)的基因岸霹。
3、人類小腸與小鼠小腸的差異
研究發(fā)現(xiàn)将饺，人類和小鼠的腸上皮細胞分區(qū)存在一些差異贡避，人類小腸絨毛具有鋸齒狀和分支狀結(jié)構(gòu)，而小鼠小腸絨毛是直的予弧；人類小腸絨毛尖端細胞具有促免疫原性刮吧，而小鼠小腸絨毛尖端細胞具有免疫抑制功能；人類小腸絨毛尖端細胞富含γδ T細胞和巨噬細胞掖蛤，而小鼠小腸絨毛尖端細胞富含T細胞受體鏈杀捻。
4、間質(zhì)和免疫細胞分區(qū)
研究確定了不同類型的間質(zhì)細胞和免疫細胞在小腸絨毛中的空間分布：漿細胞主要分布在絨毛底部蚓庭，巨噬細胞和T細胞主要分布在絨毛頂部致讥，γδ T細胞在人類絨毛頂部富集，并與其他免疫細胞共同招募巨噬細胞彪置。
5拄踪、鋸齒狀絨毛的特征
研究發(fā)現(xiàn)，人類小腸含有豐富的鋸齒狀和分支絨毛拳魁，這些絨毛主要分布在圓形皺褶的頂部惶桐，并具有增加腸道表面積的功能。
【參考文獻】Harnik Y, Yakubovsky O, Hoefflin R, et al. A spatial expression atlas of the adult human proximal small intestine. Nature. 2024 Aug 7.?
