克罗恩病纤维狭窄中淋巴聚集-内皮簇与黏膜下纤维化的空间共定位机制研究

时间:2026年2月7日
来源:The Journal of Pathology

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本文通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)和定量病理分析,系统性揭示了克罗恩病(CD)纤维狭窄病变(FSL)中淋巴聚集(CLA)与内皮细胞簇在黏膜下层的共定位现象,并发现GAS、SELL、SELPLG等通路介导的细胞间信号网络可能驱动纤维化进程,为靶向治疗提供了新视角。

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引言

克罗恩病(Crohn's disease, CD)是一种累及全胃肠道的慢性透壁性炎症疾病,其特征是进行性肠壁纤维化导致狭窄和管腔梗阻,尤其好发于回肠末端。纤维化是当前CD治疗的主要挑战,而深入理解纤维狭窄病变(fibrostenosing lesions, FSLs)的局部细胞组成与相互作用机制,可能为开发靶向疗法提供新思路。本研究通过结合手术切除样本的组织病理学分析、单细胞RNA测序(scRNA-seq)及定量图像分析,系统揭示了CD FSL中各肠壁层次(黏膜、黏膜肌层、黏膜下层、固有肌层、浆膜)的结构改变、胶原沉积规律以及免疫细胞-内皮细胞-间质细胞的相互作用网络。

材料与方法

研究纳入30例正常回肠对照组(NC)和30例CD FSL手术样本,通过苏木精-伊红(H&E)、天狼星红(PSR)染色及免疫组化(针对SMA、CD3、CD4、CD8、CD20、CD31、CD68等标志物)进行组织学分析。利用QuPath软件对肠壁各层进行人工注释和像素分类,量化胶原面积、免疫细胞密度及淋巴聚集(CLAs)分布。新鲜样本通过scRNA-seq技术(基于GRCh38人参考基因组)解析细胞类型组成,并通过CellChat工具推断配体-受体互作网络。统计学分析采用Wilcoxon检验、Kruskal-Wallis检验等进行组间比较。

结果

肠壁层次结构与胶原沉积的定量变化

CD FSL样本中黏膜层因溃疡而面积显著减少,但黏膜肌层因平滑肌增生/肥厚和胶原沉积扩张达4.5倍,浆膜层也因脂肪包裹(creeping fat)而扩大。天狼星红染色显示,除黏膜外,其余各层胶原密度均显著增加,其中黏膜下层胶原沉积最显著(图1-2)。黏膜下层脂肪组织减少并被纤维化和免疫细胞浸润取代,而浆膜层胶原与脂肪组织同步增生,符合“脂肪包裹”现象。

淋巴细胞、CLAs及巨噬细胞的跨壁浸润

正常回肠的黏膜相关淋巴组织(MALT)局限于黏膜层,而CD FSL中CLAs呈跨壁分布(黏膜下层>浆膜层>肌层),且B细胞(CD20+)与T细胞(CD3+/CD4+/CD8+)在CLAs内混合浸润,与正常MALT中生发中心-套区结构截然不同(图3)。巨噬细胞(CD68+)在CD FSL各层均增加,尤其黏膜肌层增加7倍,但仅13%病例出现肉芽肿,提示肉芽肿并非纤维狭窄的必要条件。

内皮细胞簇围绕CLAs聚集

CD31+内皮细胞在CD FSL的黏膜下层、固有肌层和浆膜层显著增生(黏膜肌层增加7.2倍),并以簇状形式密集环绕CLAs分布,密度可达10,000个/mm2(图4)。相关性分析显示,内皮细胞数量与CLAs数量(r=0.84)及胶原沉积程度在黏膜下层和浆膜层高度正相关,提示内皮-CLA单元与纤维化空间共定位。

scRNA-seq揭示细胞互作信号网络

scRNA-seq证实CD FSL中内皮细胞、淋巴细胞、髓系细胞比例增加,而上皮细胞因溃疡减少。CellChat分析发现,GAS(内皮/基质细胞→巨噬细胞)、SELL(CD8 T细胞→内皮细胞)、SELPLG(巨噬细胞/树突状细胞→T细胞/内皮细胞)等通路在CD FSL中活跃(图5-6)。内皮细胞表现出最强的信号流出/流入活性,其与淋巴细胞、巨噬细胞通过ANGPT、PECAM1/2、COLLAGEN等多通路交互,可能协同激活成纤维细胞向肌成纤维细胞分化,促进胶原沉积。

讨论

本研究首次通过层特异性定量分析,明确CD FSL纤维化的核心区域为黏膜下层,并提出“CLAs-内皮簇-胶原三角轴”概念。内皮细胞簇通过GAS、SELL等信号途径与淋巴细胞、巨噬细胞形成炎症-纤维化微环境,驱动黏膜下层纤维化向周围层次扩展。缺乏肉芽肿的多数病例仍见广泛巨噬细胞浸润,提示M2型巨噬细胞的促纤维化作用。研究局限性在于成纤维细胞/肌成纤维细胞特异性标记物缺失,需空间转录组学进一步解析亚群异质性。

结论

CD纤维狭窄并非静态瘢痕,而是由CLAs-内皮细胞网络动态调控的活性过程。黏膜下层作为纤维化“ nucleation 中心”,其GAS、SELPLG等通路可能成为抗纤维化治疗新靶点。

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