今天小帕给大家解读一篇2023年8月30日发表在Science Advances《科学进展》（ IF=13.6 ）杂志上的文章：“抑制分选连接蛋白10通过SREBP2介导的肠干细胞干性恢复促进黏膜愈合）。本研究通过抑制SNX10，通过SREBP2介导的肠道干细胞干性恢复，促进黏膜愈合，为炎症性肠病的治疗提供了新的策略。
研究背景
论文背景：失去完整的上皮屏障会导致肠道内腔物质、共生菌群和致病微生物的不适当转位到肠黏膜固有层，最终引发肠道炎症和黏膜损伤。完全修复受损的黏膜，即黏膜愈合，是炎症性肠病患者长期缓解和减少手术风险的预后指标。肠道上皮细胞从位于基底窝的肠道干细胞（ISCs）中更新，以保持连续的黏膜屏障。然而，各种因素（包括感染、放射线、缺血、物理创伤或免疫介导的损伤）对上皮层的损伤会促进修复过程，以恢复上皮屏障的功能，这需要在周围基质分泌的分子的调节下，ISCs的适当空间分配和组织。
过去方案： 过去的研究表明，ISCs的功能受损与克罗恩病（CD）患者和小鼠模型的慢性复发性炎症有关。ISCs及其相关基质中的代谢模式的改变与ISCs的异常功能和激活密切相关。有报道称，ISCs中的胆固醇合成对其功能的维持至关重要，并且低血胆固醇水平是活动性CD的典型特征。然而，ISCs中胆固醇代谢的改变对CD进展的贡献尚未揭示。
论文的Motivation：本研究的动机是探索SNX10在维持ISCs干性中的关键作用以及其对黏膜愈合的影响。通过研究SNX10在肠道组织中的表达与CD严重程度的相关性，以及SNX10在小鼠结肠炎模型中的表达变化，作者发现SNX10在CD的发病过程中起着重要作用。进一步的实验表明，SNX10的缺失促进了SREBP2的活化，从而增加了胆固醇的合成，维持了ISCs的干性，并促进了黏膜愈合。此外，作者还使用了SNX10的小分子抑制剂DC-SX029来验证SNX10作为CD治疗的潜在靶点。通过这些研究，作者提供了通过SREBP2介导的ISCs干性恢复来实现黏膜愈合的策略。
研究思路
a. 理论背景：
本研究探讨了肠道干细胞（ISCs）在炎症性肠病（IBD）治疗中的重要性以及胆固醇可用性在维持ISC干性中的作用。研究重点关注了与克罗恩病（CD）和小鼠结肠炎的严重程度相关的分选蛋白10（SNX10）蛋白质。作者提出，抑制SNX10可以通过激活SREBP2和增加胆固醇生物合成来促进黏膜愈合，从而恢复ISC干性。研究还提到了一种名为DC-SX029的SNX10小分子抑制剂，用于验证SNX10作为CD治疗靶点的潜力。
b. 技术路线：
➡通过使用DSS诱导结肠炎和TNBS模型，研究了肠道Snx10缺陷对小鼠的影响。
➡通过免疫组化和免疫组织化学技术，研究了Snx10缺陷对肠道组织的影响。
➡通过分离结肠上皮细胞，进行Western blot和RT-qPCR测量，研究了Snx10缺陷对基因表达的影响。
➡通过构建SNX10敲除稳定细胞系和重引入实验，研究了SNX10的功能。
➡通过免疫沉淀和Western blot技术，研究了SNX10与ERLIN2和SCAP的相互作用。
➡通过使用PPI抑制剂DC-SX029，研究了靶向SNX10促进肠道上皮修复的潜力。
结果解读
a. 详细的实验设置：
✔使用DSS诱导结肠炎和TNBS模型，研究了Snx10缺陷对小鼠的影响。
✔进行免疫组化和免疫组织化学技术，研究了Snx10缺陷对肠道组织的影响。
✔分离结肠上皮细胞，进行Western blot和RT-qPCR测量，研究了Snx10缺陷对基因表达的影响。
✔构建SNX10敲除稳定细胞系和重引入实验，研究了SNX10的功能。
✔进行免疫沉淀和Western blot技术，研究了SNX10与ERLIN2和SCAP的相互作用。
✔使用PPI抑制剂DC-SX029，研究了靶向SNX10促进肠道上皮修复的潜力。
b. 详细的实验结果：
✔Snx10ΔIEC小鼠在DSS诱导的结肠炎和TNBS模型中表现出改善的存活率、体重变化和疾病活动指数得分，与WT小鼠相比。
✔Snx10ΔIEC小鼠的结肠缩短和促炎细胞因子水平显著降低。
✔肠道Snx10缺陷还减轻了结肠炎小鼠的炎症细胞浸润、组织损伤和屏障功能障碍。
✔Snx10ΔIEC结肠炎小鼠显示出再生标记物Ki67和ISC标记物AXIN2的增加，表明肠道上皮的修复能力增强。
✔Snx10缺陷提高了结肠上皮细胞中CBC干细胞标记物Lgr5、Axin2和Ascl2的mRNA水平。
✔Snx10缺陷导致小肠器官样体的大小和复杂性增加，表明IECs的自我更新能力增强。
✔Snx10ΔIEC器官样体的大小和数量增加，表明其扩张能力更强。
✔Snx10缺陷导致小肠和结肠器官样体中分泌细胞系的转变。
✔Snx10缺陷导致结肠炎小鼠和器官样体中β-连环蛋白表达显著增加，表明Wnt通路的激活。
✔Lgr5-ISC特异性SNX10缺陷维持了ISC池，并促进了结肠炎小鼠的体重恢复和结肠缩短。
✔SNX10缺陷增加了LGR5 细胞的数量和SI和结肠器官样体的生长效率。
✔SNX10在炎症肠道中的上调与胆固醇生物合成的改变有关。
✔SNX10缺陷增加了结肠炎小鼠结肠中的胆固醇水平，并上调了胆固醇合成的速率限制酶HMGCR的表达。
数据图如下：
图 1.肠道组织中SNX10的表达与IBD的严重程度呈正相关。
图 S1.与图 1 有关，SNX10 在肠道组织中的表达与 IBD 的严重程度呈正相关。
图 2.肠上皮SNX10缺失减轻了DSS诱导的结肠炎和粘膜损伤。
图 S2.删除肠上皮 SNX10 可减轻 DSS 诱导的结肠炎和粘膜损伤。与图 2 有关。
图 3.SNX10缺乏增强了CBC干细胞的干性，促进了分泌谱系细胞的分化。
图 S3.缺乏 SNX10 会增强 CBC 干细胞的干性并促进分泌系细胞的分化。与图 3 有关。
图 4.Lgr5-ISC特异性SNX10缺乏保留了ISC池以加速上皮修复。
图 S4.Lgr5-ISC 特异性 SNX10 缺乏可维持 ISC 池以加速肠上皮修复、与图 4 有关。
图 5.SNX10缺失增加的胆固醇生物合成有助于肠上皮修复。
图 S5.SNX10 基因缺失导致的胆固醇生物合成增加有助于肠上皮修复、与图 5 有关。
图 6.ERLIN2与SNX10缺失诱导的SCAP的解离增强了SREBP2的活化，有助于增加胆固醇的生物合成。
图 S6.SNX10 缺失诱导的 ERLIN2 与 SCAP 的分离增强了 SREBP2 的激活有助于胆固醇生物合成的增加，与图 6 有关。
图 7.SNX10 PPI DC-SX029通过增强SREBP2介导的ISCs的干性来促进上皮修复。
图 S7.SNX10 PPI DC-SX029 可减轻 DSS 诱导的结肠炎和粘膜损伤，见图 7。
图 S8.SNX10 PPI DC-SX029 可减轻 TNBS 引起的结肠炎和粘膜损伤，见图 7。
DOI：10.1126/sciadv.adh5016
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