Az emberi vastagbél feltérképezése egysejtű szekvenálás segítségével (COLATA)

Az emberi vastagbél négy különálló szövettani rétegből áll: Serosa, muscularis externa, submucosa és mucosa. A nyálkahártya belső felülete oszlopos hámból és mirigyszövetből áll, amely Lieberkühn kriptákat és szekréciós serlegsejteket, lamina propriát és muscularis mucosa-t tartalmaz. Számos különböző sejttípust fedeztek fel különböző mértékben a vastagbélben, például enteroendokrin sejteket és M-sejteket.

Az emberi vastagbél sejtösszetétele, a génexpressziós mintázatok és az upstream szabályozási útvonalak különböző anatómiai helyeken változnak. Ez nyilvánvaló a jóindulatú és rosszindulatú vastag- és végbélbetegségek anatómiai torzításában. Például a distalis vastagbélben gyakoribb a colitis ulcerosa, a divertikulitisz és a kromoszóma-instabilitás miatt kialakuló rák, míg a proximális vastagbélben az ischaemiás vastagbélgyulladás, a kollagén vastagbélgyulladás és a mikroszatellita instabilitás által kiváltott rák a domináns.

Jelenleg nincsenek olyan tanulmányok, amelyek leírnák a genomszintű kódolásra, metilációra vagy génexpresszióra vonatkozó alapadatokat az emberi vastagbél specifikus anatómiai helyeivel kapcsolatban.

Az scRNAseq és scATACseq (Single-cell Assay of Transposase Accessible Chromatin Sequencing) segítségével képesek leszünk a sejt DNS-ében és RNS-ében lévő nyitott régiók feltérképezésére, így egyedi „térképet” biztosítunk a vastagbélben lévő sejtekről is. génexpresszió. A ScATACseq a kromatin nyitott régióit jeleníti meg, "csúcsokat" hozva létre, amelyek aztán felhasználhatók DNS-motívumok, például transzkripciós faktor kötőhelyek feltérképezésére. A scATACseq megjelenésével a kromatin hozzáférhetősége a génexpressziós adatokkal kombinálva rendkívül hasznos forrás a sejttípus-specifikus szabályozó DNS-kölcsönhatások tanulmányozására. A vastagbél immunológiai vonatkozásainak további tanulmányozása érdekében immunsejteket vonunk ki a vastagbélből. Végül teljes vért vesznek ki, hogy jobban elemezzék a metabolikus kockázati tényezőket a vastagbél metabolikus sejtszabályozásával kapcsolatban.

A tanulmány általános célja az emberi vastagbél sejtösszetételének és génexpressziójának leírása scRNAseq és scATACseq módszerekkel. Ez potenciálisan a vastagbél részletes térképét nyújtja, amely segít megérteni, hogyan alakulnak ki a vastagbél betegségei, valamint a vastagbél befolyásolja a szisztémás betegségeket, például a II-es típusú cukorbetegséget.