성체 장 조직에서 Lgr5 독립적인 발달 계열이 장 재생에 관여한다

Core Concepts

성체 장 조직에서 Lgr5 양성 줄기세포와 독립적인 별도의 발달 계열이 장 상피 재생에 관여한다.

Abstract

이 연구에서는 성체 장 조직을 콜라게나제/디스파제로 처리하면 분화가 낮은 구형 구조체(spheroids)가 생성되는 것을 발견했다. 이 구형 구조체는 Rspondin/Noggin/EGF에 의존하지 않고 성장하며, Lgr5 양성 줄기세포 표지자들이 억제되어 있다. 계통 추적 실험과 단일 세포 RNA 염기서열 분석을 통해 이 구형 구조체는 Lgr5 양성 줄기세포와는 다른 발달 계열에 속하며, 줄기세포 제거 후 상피 재생에 관여한다는 것을 확인했다. 이는 장 상피 재생에 계층적 줄기세포 모델이 적용된다는 것을 시사한다.

Stats

콜라게나제/디스파제 처리 후 생성된 구형 구조체는 Lgr5, Ascl2, Smoc2, Olfm4와 같은 crypt base columnar cell (CBC) 표지자들이 억제되어 있다.
구형 구조체는 염증 및 간엽 유전자 프로그램이 활성화되어 있으며, Yap 표적 유전자들을 강하게 발현한다.
Villin-Cre 형질전환 마우스에서 대부분의 구형 구조체가 Cre 재조합이 일어나지 않았다.
Lgr5-CreERT2 마우스에서도 구형 구조체가 Cre 재조합이 일어나지 않았다.
줄기세포 제거 후 Villin-Cre 음성 재생 crypts가 관찰되었다.

Quotes

"Contrary to classical EDTA-derived organoids, these spheroids display poor intestinal differentiation and are independent of Rspondin/Noggin/EGF for growth."
"Lineage tracing, cell-sorting and single cell RNA sequencing experiments demonstrate that adult spheroid-generating cells belong to a hitherto undescribed developmental lineage, independent of Lgr5+ve CBCs, and are involved in regeneration of the epithelium following CBC ablation."

Key Insights Distilled From

An Lgr5-independent developmental lineage is involved in mouse intestinal regeneration

by Marefati,M.,... at www.biorxiv.org 03-13-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.11.584399v2

Deeper Inquiries

장 상피 재생에 관여하는 Lgr5 독립적 계열의 세포들이 정상 장 조직에서 어떤 특성을 가지고 있는지 더 자세히 규명할 필요가 있다. Lgr5 양성 줄기세포와 Lgr5 독립적 계열 세포 간의 상호작용이 장 재생 과정에서 어떤 역할을 하는지 추가 연구가 필요하다. 이러한 Lgr5 독립적 계열 세포가 다른 장 질환이나 병리 상황에서 어떤 기능을 하는지 탐구해볼 수 있다.

Lgr5 독립적 계열 세포는 VilCre 음성 세포로 식별되었으며, 이들은 CBC와 유사한 특성을 공유하고 있습니다. 이들은 Olfm4 양성이며, 리보솜 단백질 유전자의 풍부한 발현을 보입니다. 또한, 세포 주기 및 유사분열 마커의 발현이 감소하여 정체 상태임을 시사합니다. 이러한 VilCre 음성 세포는 장 재생에 참여하는 것으로 보이며, 이러한 세포의 특성을 자세히 규명하기 위해 더 많은 연구가 필요합니다.

Lgr5 양성 줄기세포와 Lgr5 독립적 계열 세포 간의 상호작용이 장 재생 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 보입니다. 이러한 두 계열의 세포들이 상호작용하여 장 재생에 기여하는 방식을 자세히 이해하기 위해 더 많은 연구가 필요합니다. 특히, 이러한 세포들 간의 시그널링 경로, 유전자 발현 프로필, 및 상호작용 메커니즘을 조사하여 장 재생 과정에서의 역할을 명확히하는 것이 중요합니다.

Lgr5 독립적 계열 세포가 다른 장 질환이나 병리 상황에서 어떤 기능을 하는지 탐구하는 것은 매우 중요합니다. 이러한 세포들이 장 질환의 발생, 진행 또는 치료에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것은 장 건강과 관련된 질병에 대한 새로운 치료 전략을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 따라서, Lgr5 독립적 계열 세포의 기능을 다양한 병리학적 상황에서 조사하는 연구가 필요합니다.