作為旨在繪制人體每一種細(xì)胞類型的全球人類細(xì)胞圖譜（Human Cell Atlas）努力的一部分，這種新的發(fā)育中和成年皮膚的綜合圖譜是全球科學(xué)家的寶貴資源。它還可能為再生醫(yī)學(xué)提供一個(gè)模板，幫助科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中更有效地生長(zhǎng)皮膚。
我們的皮膚就像一道屏障，保護(hù)我們免受細(xì)菌或病毒的入侵，對(duì)健康至關(guān)重要。特應(yīng)性濕疹（atopic eczema）和牛皮癬等炎癥性皮膚病是一種慢性疾病，在這種疾病中，免疫系統(tǒng)變得過(guò)度活躍，導(dǎo)致皮膚發(fā)癢或脫屑，這可能會(huì)非常痛苦并容易感染。這些疾病對(duì)人們的生活有很大的影響，但是誘發(fā)因素不明，也沒(méi)有治療方法，即便有，也只能幫助緩解癥狀，而不能根治病因。
皮膚是由許多不同類型的細(xì)胞組成的復(fù)雜組織。為了了解皮膚是如何形成的，以及這與成人健康和疾病的關(guān)系，這些研究人員研究了來(lái)自發(fā)育中皮膚的細(xì)胞，將這些細(xì)胞與來(lái)自健康成人以及濕疹和牛皮癬患者的活檢樣本進(jìn)行比較。利用先進(jìn)的單細(xì)胞技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)，他們分析了超過(guò)50萬(wàn)個(gè)皮膚細(xì)胞，以確切地了解每個(gè)細(xì)胞中哪些基因被打開(kāi)。這使得他們能夠找出每個(gè)細(xì)胞的作用，以及細(xì)胞之間的對(duì)話方式。
這些研究人員驚奇地發(fā)現(xiàn)，患病的皮膚細(xì)胞與發(fā)育中細(xì)胞有著許多相同的細(xì)胞機(jī)制。
論文共同通訊作者、韋爾科姆基金會(huì)桑格研究所的Muzlifah Haniffa教授說(shuō)，“這個(gè)皮膚細(xì)胞圖譜揭示了健康發(fā)育中的皮膚發(fā)出的特定分子信號(hào)，以招募免疫細(xì)胞并形成保護(hù)層。我們驚訝地看到，來(lái)自濕疹患者和牛皮鮮患者的皮膚細(xì)胞發(fā)送相同的分子信號(hào)，這可以過(guò)度激活免疫細(xì)胞并導(dǎo)致疾病。這是以前從未見(jiàn)過(guò)的。發(fā)現(xiàn)發(fā)育中的細(xì)胞途徑再次出現(xiàn)，是我們對(duì)炎癥性皮膚病認(rèn)識(shí)的巨大飛躍，為尋找治療方法提供了新的途徑。”
論文共同第一作者、紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的Gary Reynolds博士說(shuō)，“雖然我們的研究集中在炎癥性皮膚病上，但是其他炎癥性疾病如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎或炎癥性腸病也有可能以同樣的方式被觸發(fā)。這項(xiàng)研究顯示了研究發(fā)育的重要性，并可能為炎癥性疾病的研究開(kāi)辟全新的途徑。”
這項(xiàng)研究揭開(kāi)了健康皮膚組織的發(fā)育過(guò)程，并揭示了成年人皮膚中存在的細(xì)胞。這對(duì)再生醫(yī)學(xué)有很大的意義，尤其是對(duì)燒傷患者。
論文共同通訊作者、倫敦大學(xué)國(guó)王學(xué)院的Fiona Watt教授說(shuō)，“對(duì)實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)的皮膚細(xì)胞的研究已經(jīng)有幾十年了。然而，人們并不總是清楚這些細(xì)胞的特性在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中是如何變化的。通過(guò)揭示從發(fā)育中皮膚和成年人皮膚中分離出來(lái)的細(xì)胞的詳細(xì)構(gòu)成，這個(gè)皮膚細(xì)胞圖譜可以作為研究人員試圖在再生醫(yī)學(xué)中重建健康皮膚的模板。我們的數(shù)據(jù)是公開(kāi)的，我們希望這將有助于在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行構(gòu)建皮膚組織的研究。”
論文共同通訊作者、韋爾科姆基金會(huì)桑格研究所的Sarah Teichmann博士說(shuō)，“作為旨在創(chuàng)建人體‘谷歌地圖’的國(guó)際人類細(xì)胞圖譜計(jì)劃的一部分，這個(gè)皮膚細(xì)胞圖譜研究揭示了，研究發(fā)育不僅可以幫助了解組織最初是如何形成的，而且還可以為疾病提供重要的線索。這個(gè)皮膚細(xì)胞圖譜揭示了一種關(guān)于炎癥性疾病的全新思維方式，是其他科學(xué)家可以用來(lái)研究疾病原因、為開(kāi)發(fā)潛在的新療法提供的重要參考。”
參考資料：
1.Gary Reynolds et al. Developmental cell programs are co-opted in inflammatory skin disease. Science, 2021, doi:10.1126/science.aba6500.
2.Developmental origins of eczema and psoriasis discovered
https://medicalxpress.com/news/2021-01-developmental-eczema-psoriasis.html
