前回に引き続き、2019年度のネイチャー18号目のハイライトより。
今回は、『発生生物学：腸を復活させる』についてです。
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発生生物学：腸を復活させる
Nature 569, 7754
2019年5月2日
腸管上皮は絶えず再生されて恒常性を維持しており、この再生は腸陰窩の底部にある多能性のLGR5^+細胞に依存している。しかし損傷を受けると、この細胞周期の速い細胞は失われる。その後を引き継ぐ細胞タイプがいくつか提案されているが、それらが再生にどの程度寄与しているかは議論が続いている。J Wranaたちは今回、単一細胞RNA塩基配列解読を行い、静止状態にある独特な細胞タイプを特定し、これを復活幹細胞と名付けた。著者たちは、復活幹細胞は通常は静止状態にあるが、LGR5^+細胞が失われるとYAPに依存的に腸内のあらゆるタイプの細胞を再生することを明らかにしている。
LETTER p.121
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本論文は、日本語版本誌では「発生生物学：再生中の腸の単一細胞トランスクリプトームから明らかになった復活幹細胞
」と題されています。
直訳しますと・・・
再生中の腸の単一細胞トランスクリプトームは、再生幹細胞を明らかにする
となり、Abstractを直訳しますと・・・
腸上皮のターンオーバーは、陰窩ゾーンの底部に位置する多能性 LGR5^+ 陰窩底柱状細胞 (CBC) によって駆動されます[1]。ただし、CBC は放射線照射などの損傷後に失われますが[2]、それでも腸上皮は回復することができます[3]。したがって、静止状態の「+4」細胞、または予備幹細胞 (RSC) の 2 番目の集団は、損傷した腸を再生するために以前に提案されています。 CBC と RSC は相互に排他的であると考えられていましたが[4,8]、その後の研究により、LGR5^+ CBC は RSC マーカーを発現し[9]、RSC は不要であることがわかりましたが、LGR5^+ 細胞は損傷した腸の修復に不可欠でした[3]。さらに、吸収性腸細胞[10]、分泌細胞[11,12,13,14,15] および低速循環 LGR5^+ 細胞[16] の前駆細胞は再生に寄与することが示されていますが、腸の再生に重要な転写調節因子 YAP1 は、腸の再生に重要であることが示唆されています。 LGR5^+細胞における生存表現型[17]。したがって、細胞の可塑性または異なる細胞集団が腸の再生に重要であるかどうかは不明のままです。ここでは、単一細胞 RNA シーケンスを適用して、再生中のマウスの腸をプロファイリングし、損傷によって誘発された明確な静止細胞タイプを特定しました。これを復活幹細胞 (revSC) と呼びます。 revSC は高レベルのクラステリン発現が特徴で、恒常性条件下では非常にまれですが、LGR5^+ CBC を含む、腸のすべての主要な細胞タイプを時間的階層で発生させます。放射線照射、LGR5^+ CBC の標的アブレーション、またはデキストラン硫酸ナトリウムによる治療による腸の損傷の後、revSC は YAP1 依存性の一時的な拡張を受け、LGR5^+ CBC コンパートメントを再構成し、機能的な腸を再生する必要があります。したがって、これらの研究は、損傷によって動員されて恒常性幹細胞コンパートメントを復活させ、腸上皮を再生する独自の幹細胞を定義しています。
となります。
フルテキストは下記です。詳細が必要な方はご購入をお願いいたします。
Full Text：LETTER p.121
Single-cell transcriptomes of the regenerating intestine reveal a revival stem cell
Data availabilityによりますと・・・
この研究で報告された scRNA-seq データは、Gene Expression Omnibus からアクセッション コード GSE123516 で入手できます。この研究で使用される他のすべてのデータは、ソース データとして記事内で提供されるか、または合理的な要求に応じて対応する著者から入手できます。
Code availabilityによりますと・・・
この研究で使用された以前に説明されたすべてのRパッケージの引用は上に提供されており、段階的なscRNA-seqデータ分析は拡張データ図1aのグラフ形式で説明されています。遺伝子相関分析と pCreode ベースの疑似時間分析に使用されるカスタム コードは、https://github.com/sandeep13712/wranalab-revscs で入手できます。
Acknowledgementsによりますと・・・
L. Attisano (トロント大学) の批判的なコメントに感謝します。この作品は、カナダ保健研究所 (CIHR) 財団の助成金番号 FDN143252 (J.L.W.)、テリー フォックス研究所 (TFRI) ニュー フロンティア プログラム (J.L.W.)、デザインによるトロント大学の医学 (MbD) イニシアチブによってサポートされています。カナダ ファースト リサーチ エクセレンス ファンド (CFREF) (J.L.W.、および A.A. への博士研究員フェローシップ) から資金を受け取り、CIHR 研究プロジェクトの助成金と A.G. に授与されたがん研究協会の運営助成金を受け取ります。 Scinet (www.scinethpc.ca) および Compute Canada (www.computecanada.ca) のナイアガラ クラスター。
Reviewer informationによりますと・・・
Nature は、この研究の査読への貢献に対して、佐藤敏郎、Fuchou Tang、および他の匿名の査読者に感謝します。
究極に溜まりに溜まりまくっているネイチャー。次回は、『構造生物学：セロトニン輸送の仕組みの解明』を取り上げます。あまりに溜まりに溜まりまくっているので、今後は余裕がある時に取り上げるようにします。
※体調を確保しながらなので、更新等が滞ることもあるかと思いますので、申し訳ないと思っております。主治医の指示に従っておりますので、ご安心くださいませ。まずは取り急ぎに取り上げます。
※政宗（いぬのきもち・ねこのきもちのデータベース）については、体調をみながら随時、最終更新日から取り上げています。癒し＆知識の増強にお役立てくださいませ。
※主治医の指示に従って、休むべき時は休んでおりますが、取り急ぎの取り上げです。情報収集もありますので、次回の更新も大変遅れるかもしれません。巡回等が大変遅れておりますが申し訳ございません。
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現在は活動しにくい状況ですのでお許しくださいませ。