2月21日科学家以单细胞分辨率绘制整个人类肠道

北卡罗来纳州教堂山——如果你感到紧张，你可能会感觉到它在你的直觉里。如果你吃辣椒，你的肠道可能会反胃，但你的朋友可以吃任何东西，感觉很棒。您可以像糖果一样弹出布洛芬而不会产生不良影响，但您朋友的腹部可能会流血并且可能无法缓解疼痛。为什么是这样?快速的答案是因为我们都是不同的。接下来的问题是究竟有多大不同，这些差异对健康和疾病意味着什么?回答这些要困难得多，但Scott Magness 博士的 UNC 医学院实验室正在揭示一些有趣的科学答案。

Magness 实验室首次使用来自三个器官捐赠者的整个人类胃肠道来展示肠道所有区域的细胞类型如何不同，阐明细胞功能，并显示这些细胞之间和个体之间的基因表达差异。

这项工作发表在Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology上，为以比以往任何时候都更精确的方式探索肠道健康的许多方面打开了大门。

“我们的实验室表明，了解每种细胞类型在重要过程中的功能是可能的，例如营养吸收、对寄生虫的保护，以及调节饮食行为和肠道运动的粘液和激素的产生，”联合研究中心副教授 Magness 说。 UNC-NC 州生物医学工程系和该论文的高级作者。“我们还了解了肠道内壁如何通过受体和传感器与环境相互作用，以及药物如何与不同的细胞类型相互作用。”

敏感的肠道

当配音演员愉快地讲述可能的副作用时，想想典型的制药商业画外音，例如腹泻、呕吐、肠道出血和其他不愉快的附带损害。好吧，Magness 实验室正试图了解为什么会发生这些副作用，具体到单个细胞的水平、它们的功能、它们的位置和它们的基因。

在这项研究中，Magness 实验室专注于上皮细胞：将肠道和结肠内部与其他一切分开的单细胞厚层。与其他细胞群和微生物群一样，上皮细胞对人类健康非常重要，多年来科学家一直在探索它。但直到现在，研究人员只能从消化道的几个部分(通常是结肠或小肠的有限区域)进行米粒大小的微小活检。

“这种探索就像从太空看美国，但只调查马萨诸塞州、俄克拉荷马州和加利福尼亚州正在发生的事情，”马格内斯说。“要真正了解这个国家，我们希望看到一切。”

Magness 依靠共同第一作者、博士后研究员 Joseph Burclaff 博士和研究生 Jarrett Bliton，他们都是 Magness 实验室的实习生。

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