西奈山研究人员率先应用单细胞分析来揭示克罗恩病常见并发症的机制
西奈山的研究人员发表了第一项研究，利用单细胞分析来确定消化系统异常通道(称为肛周瘘)的几种病理生理机制，肛周瘘是克罗恩病的常见并发症。这些研究结果发表在 4 月 24 日的《医学》
杂志上 。克罗恩病是一种炎症性肠病，会导致胃肠道 (GI) 任何部位发生慢性炎症，影响超过 50 万美国人口。肛周瘘管是肛管和肛周皮肤之间的异常连接，是克罗恩病的常见并发症，通常会导致疼痛的脓肿并影响患者的生活质量。
西奈山的这项研究首次应用了肛周瘘管的单细胞转录组学，并招募了患有这种慢性疾病的患者，组成了一个多样化、全面的研究队列。在克罗恩病和炎症性肠病的全基因组关联研究中，非洲血统的患者比例明显偏低，这在一定程度上反映了非裔美国人群体中克罗恩病的患病率低于欧洲血统的患者。然而，根据对成人和儿童群体的研究，非洲血统患者患肛周瘘的可能性大约是欧洲血统患者的两倍。
研究人员对来自患有肛周瘘的不同克罗恩病患者的超过 140,000 个单细胞进行了分析。研究小组确定了瘘管克罗恩病的几个关键途径，包括细胞衰老和增殖丧失、对微环境刺激的反应以及肛周瘘特有的结缔组织中的破坏性基因特征。研究人员还确定，具有这种破坏性基因特征的成纤维细胞(形成结缔组织的细胞)亚群可能起源于免疫系统中的单核细胞，这种现象在非洲血统的患者中观察到更严重。专家们在相关基因启动子区域发现了关键转录因子结合事件的证据，表明非洲和欧洲血统患者之间细胞行为的明显差异背后存在潜在的表观遗传现象。
“循环血液单核细胞可以运输到患病组织，并成为对抗全身微生物的关键第一步，”通讯作者、西奈山伊坎医学院院长兼转化遗传学沃德-科尔曼主席 Judy H. Cho 医学博士说道。“在这项研究中，我们确定了血液单核细胞反应方式的人群特异性差异，这导致患有克罗恩病的非裔美国患者肛周瘘并发症发生率更高。”
一系列抗炎药物可以治疗克罗恩病，但它们对肛周瘘管的封闭效果有限。在严重的情况下，患者可能需要手术切除全部或部分直肠。但研究人员表示，他们的发现为寻找新的治疗方案提供了途径。该团队表示，未来的研究应该检查来自不同健康患者和其他免疫介导炎症疾病患者的免疫系统白细胞中类似的表观遗传模式，以进一步探索转录因子在种族或血统差异中的作用。
“我们利用了患有这种毁灭性并发症的患者的转录组学、表观遗传学、遗传学、细胞和组织数据，以更好地了解和白人患者患病率差异的原因，”第一作者 Rachel M. Levantovsky 博士说道，她正在西奈山医学科学家培训计划攻读医学博士学位。“我们发现了独特的瘘管成纤维细胞、非洲血统个体中独特的单核细胞分化以及关键的转录因子结合事件，这有助于我们阐明肛周瘘的机制基础——这对于优化未来的治疗至关重要。”
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