北京時間3月4日凌晨, 國際頂級學術期刊《自然》以Research Article形式在線發表了上海交通大學醫學院上海市免疫學研究所蘇冰教授課題組的研究工作“MAP3K2-regulated intestinal stromal cells define a distinct stem cell niche”。該研究首次發現腸道干細胞底部存在一類被稱為MRISC（MAP3K2-regulated intestinal stromal cells）的新型腸道間質細胞，系統揭示了MRISC細胞在腸道炎癥和損傷過程中通過特異調控腸道干細胞微環境的Rspo1-WNT信號參與腸道上皮組織損傷修復的作用和機理，為腸道修復和再生及疾病臨床治療研究提供了新思路。3月16日上午，Cell Signaling Technology（CST）團隊代表有幸獲邀前往上海市免疫學研究所，采訪文章通訊作者蘇冰教授以及兩位第一作者伍寧波博士和孫宏翔博士，探索這項意義重大的研究工作背后的故事。

CST團隊代表與蘇冰教授作者團隊合影留念。右一，右二為共同第一作者孫宏翔博士，伍寧波博士，左三為通訊作者蘇冰教授

蘇冰教授在美國工作期間長期從事免疫調控和信號轉導研究（MAPK級聯和mTOR信號通路）以及血管生成機制及相關疾病研究。盡管已經在美國耶魯大學獲得終身教職多年，蘇教授于2012年決定回國加入上海市免疫學研究所。在考慮研究方向時，因為腸道微環境同多種腸道疾病息息相關，腸道同時也是一個非常好的研究免疫的系統。然而許多問題尚不明朗，2012年國家也正在啟動區域免疫計劃，所以決定聚焦腸道免疫以及腸道穩態開展研究工作。在談到這次發表的研究成果的起源時，伍寧波博士指出，在課題開展初期搭建腸炎疾病模型時，觀察到使用的Map3k2基因敲除小鼠在DSS誘導的模型中發病比野生型嚴重的表型。為了尋找造成該表型的細胞群，團隊成員通過小鼠骨髓移植，干細胞標記小鼠，腸道類器官培養，單細胞測序等實驗方法，通過了漫長的探索才得以發現大量與腸道間質細胞表達相關基因發生了變化，才有了該課題后續的工作，并且最終分離出了MRISC細胞。

這篇重磅論文一路行云流水，結合單細胞測序、ATAC測序、報告基因小鼠等技術，揭示了MRISC細胞對于調節腸道干細胞微環境的獨特作用，同時證明了MAPK/WNT 聯合調控的分子機制。

然而在采訪當中，蘇冰教授同我們透露，在這最終發表的工作背后，其實飽含艱辛。除了需要克服實驗室建立初期的實驗條件限制，最大的困難來自于在分子機制上尋找MAPK通路同 WNT 的關聯。關鍵的突破點之一來自腸道組織RNA-seq結果提示 Map3k2 基因敲除小鼠中同WNT相關的信號均發生變化，幫助團隊成員聚焦到腸道間質細胞這一群體以及關注到WNT信號通路。然而通過進一步分析測序數據，發現WNT信號相關的受體、配體以及下游信號分子表達均發生下降，從而提示團隊成員追溯更上游的調控分子，并發現Rspo1與Wnt2b表達發生明顯改變，通過進一步的體外腸道類器官培養實驗排除了Wnt2b，團隊成員才得以鎖定Rspo1。另外一個突破點來自于團隊成員通過顯微成像技術確定了Rspo1信號的定位位于腸道干細胞附近，同時確定腸道間質細胞是負責在DSS誘導炎癥損傷信號上調R-spondin1表達的關鍵細胞，進而才得以進一步分離出這一群帶有CD90+CD81+CD34+CD138-特征的MRISC細胞。蘇冰教授同時強調，回顧這長達8年的研究工作，非常重要的經驗是要堅持不懈，用實驗去驗證假設，不斷學習并且堅持交流合作。

為了獲得理想的免疫熒光結果，實驗室趙曉赟同學多年鉆研學習顯微成像技術，才最終獲得高分辨的染色結果并得以區分淋巴管細胞和MRISC細胞中CD90信號的定位，避免實驗結果誤判；團隊成員通過分析不同腸道間質細胞的ATAC-Seq數據，揭示MRISC有著與其他間質細胞非常不同的表觀遺傳調控特征并發現MRISC的核心轉錄調控因子KLF2直接受MAP3K2信號調控。后續的體外實驗進一步發現了“ROS-MAP3K2-ERK5-KLF2”這一全新的誘導R-spondin1產生的分子通路，在這一過程中，伍寧波博士曾經一度嘗試了多達30種不同的細胞因子以及組合；在談到本研究中表觀遺傳學相關的工作時，蘇冰教授分享到，他的課題組在表觀遺傳學研究方面并無經驗，團隊成員包括他本人在內都是從零開始學習，克服重重困難，在世界各地合作伙伴的幫助指導下，邊做邊學，最終獲得了高質量的結果。

在談到這項工作的意義時，蘇冰教授興奮地表示，MRISC細胞的發現以及其他腸道間質細胞的鑒定，讓我們意識到間質細胞可能就像CD4+T淋巴細胞一樣包含多個功能各異的細胞亞群，這些CD4+T細胞亞群的發現推動了T細胞領域近四十年的深入研究。因此，MRISC以及其它主要間質細胞亞群的鑒定，必將極大推動間質細胞在免疫、神經、腫瘤等生命科學重要過程中功能的闡釋。

談到課題組接下來的研究方向，孫宏翔博士指出，首先，他們將繼續深入研究MRISC這一新發現的細胞群，通過單細胞測序技術以及表觀遺傳學實驗技術進一步揭示MRISC相比于其他間質細胞的區別以及KLF2轉錄因子對于確定MRISC細胞譜系的作用。同時，通過同人腸道單細胞測序數據的比較分析，團隊也找到了與小鼠MRISC對應的人的MRISC細胞，并猜測其同樣可能參與調控腸道炎癥。因此，團隊將同合作單位積極展開臨床轉化研究。此外，考慮到MRISC細胞獨特的空間定位和與之相關聯的獨特的信號通路，課題組未來也將計劃結合空間蛋白質組學鑒定這群細胞在小鼠、人和患者體內的特殊定位。

蘇冰教授最后說，生物學領域發展日新月異，重要研究成果的發現離不開高質量的抗體試劑，他在科研生涯中長期使用CST抗體，對CST提供的高質量產品充滿信心，深表贊賞，也希望未來能夠進一步同CST保持多方位的合作。目前蘇冰教授團隊正基于此項研究建立的系統和方法開展進一步的分子機制、免疫調控以及臨床轉化研究，博士后加盟或洽談課題合作，請郵件聯系：bingsu@sjtu.edu.cn