2023年10月20日，東南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、“發(fā)育與疾病相關(guān)基因”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳磊教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國(guó)羅格斯大學(xué)Michael Verzi教授團(tuán)隊(duì)在Cell Stem Cell雜志在線發(fā)表了題為TGFB1 induces fetal reprogramming and enhances intestinal regeneration的研究論文。急性炎癥、放療或化療等會(huì)造成腸道損傷，而再生的腸上皮有一個(gè)重要的特征是獲得了胚胎樣轉(zhuǎn)錄組的特征。該研究探討了在腸損傷修復(fù)過程中微環(huán)境細(xì)胞的相互作用，并發(fā)現(xiàn)了TGFB信號(hào)傳導(dǎo)在腸損傷后再生修復(fù)中的重要作用。該研究提出可以體外誘導(dǎo)胚胎樣類器官增強(qiáng)其再生能力，并通過體內(nèi)移植這些誘導(dǎo)的類器官來治療腸損傷的新策略。

該研究發(fā)現(xiàn)，在輻射誘導(dǎo)的腸隱窩損傷后的第2-3天，損傷部位的單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞介導(dǎo)了TGFB1 表達(dá)的快速增加。通過不同角度證實(shí)了TGFB信號(hào)在腸道損傷后再生中的作用，并發(fā)現(xiàn)下述方法均可以顯著抑制腸道損傷后的修復(fù)進(jìn)程，包括利用氯膦酸鹽脂質(zhì)體清除小鼠體內(nèi)的巨噬細(xì)胞、使用抗體中和小鼠體內(nèi)的TGFB，以及在小鼠腸上皮細(xì)胞中敲除TGFB信號(hào)通路中的受體Tgfbr2或下游關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子Smad4。接下來，該研究利用類器官培養(yǎng)進(jìn)一步探討了TGFB信號(hào)傳導(dǎo)對(duì)腸上皮細(xì)胞的作用，并發(fā)現(xiàn)TGFB1處理的腸道類器官表現(xiàn)出胚胎樣再生狀態(tài)的形態(tài)學(xué)特征和基因表達(dá)特征。此外，該研究發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)細(xì)胞也可以響應(yīng)TGFB1，并幫助增強(qiáng)腸上皮細(xì)胞的再生反應(yīng)。TGFB1在促進(jìn)腸損傷修復(fù)過程中的一個(gè)關(guān)鍵作用是通過激活促再生的轉(zhuǎn)錄因子YAP和SOX9來誘導(dǎo)胚胎樣的腸上皮修復(fù)狀態(tài)。最后，在腸類器官移植到腸損傷小鼠體內(nèi)的實(shí)驗(yàn)中，該研究發(fā)現(xiàn)TGFB1預(yù)處理的腸道類器官比起對(duì)照組表現(xiàn)出更強(qiáng)的類器官定植和再生的能力。

綜上所述，該研究發(fā)現(xiàn)TGFB可以誘導(dǎo)YAP-SOX9再生信號(hào)相關(guān)的回路，在腸道損傷修復(fù)過程中具有重要作用。通過誘導(dǎo)胚胎樣類器官來增強(qiáng)類器官的再生能力，提高類器官體內(nèi)移植對(duì)腸損傷的治療效果。該研究對(duì)腸損傷的再生醫(yī)學(xué)或細(xì)胞療法具有潛在的臨床意義，該研究論文的相關(guān)成果已申請(qǐng)專利，并獲得海外生物科技公司的關(guān)注。東南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院陳磊教授和羅格斯大學(xué)遺傳學(xué)系Michael Verzi教授為該研究論文的共同通訊作者，陳磊教授同時(shí)也是該研究論文的第一作者，東南大學(xué)為該論文第一單位。陳磊教授團(tuán)隊(duì)的博士研究生樊曉嬌、徐小婷以及碩士研究生張若蘭、方玟昕參與了該項(xiàng)研究。陳磊教授的該項(xiàng)研究工作獲得了東南大學(xué)新進(jìn)教師科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)、國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省杰出青年基金及南京市留學(xué)人員科技創(chuàng)新項(xiàng)目擇優(yōu)資助計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。（生科院）

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