北京时间3月4日凌晨, 国际顶级学术期刊《自然》以Research Article形式在线发表了上海交通大学医学院上海市免疫学研究所苏冰教授课题组的研究工作“MAP3K2-regulated intestinal stromal cells define a distinct stem cell niche”。该研究首次发现肠道干细胞底部存在一类被称为MRISC（MAP3K2-regulated intestinal stromal cells）的新型肠道间质细胞，系统揭示了MRISC细胞在肠道炎症和损伤过程中通过特异调控肠道干细胞微环境的Rspo1-WNT信号参与肠道上皮组织损伤修复的作用和机理，为肠道修复和再生及疾病临床治疗研究提供了新思路。3月16日上午，Cell Signaling Technology（CST）团队代表有幸获邀前往上海市免疫学研究所，采访文章通讯作者苏冰教授以及两位第一作者伍宁波博士和孙宏翔博士，探索这项意义重大的研究工作背后的故事。

CST团队代表与苏冰教授作者团队合影留念。右一，右二为共同第一作者孙宏翔博士，伍宁波博士，左三为通讯作者苏冰教授

苏冰教授在美国工作期间长期从事免疫调控和信号转导研究（MAPK级联和mTOR信号通路）以及血管生成机制及相关疾病研究。尽管已经在美国耶鲁大学获得终身教职多年，苏教授于2012年决定回国加入上海市免疫学研究所。在考虑研究方向时，因为肠道微环境同多种肠道疾病息息相关，肠道同时也是一个非常好的研究免疫的系统。然而许多问题尚不明朗，2012年国家也正在启动区域免疫计划，所以决定聚焦肠道免疫以及肠道稳态开展研究工作。在谈到这次发表的研究成果的起源时，伍宁波博士指出，在课题开展初期搭建肠炎疾病模型时，观察到使用的Map3k2基因敲除小鼠在DSS诱导的模型中发病比野生型严重的表型。为了寻找造成该表型的细胞群，团队成员通过小鼠骨髓移植，干细胞标记小鼠，肠道类器官培养，单细胞测序等实验方法，通过了漫长的探索才得以发现大量与肠道间质细胞表达相关基因发生了变化，才有了该课题后续的工作，并且最终分离出了MRISC细胞。

这篇重磅论文一路行云流水，结合单细胞测序、ATAC测序、报告基因小鼠等技术，揭示了MRISC细胞对于调节肠道干细胞微环境的独特作用，同时证明了MAPK/WNT 联合调控的分子机制。

然而在采访当中，苏冰教授同我们透露，在这最终发表的工作背后，其实饱含艰辛。除了需要克服实验室建立初期的实验条件限制，最大的困难来自于在分子机制上寻找MAPK通路同 WNT 的关联。关键的突破点之一来自肠道组织RNA-seq结果提示 Map3k2 基因敲除小鼠中同WNT相关的信号均发生变化，帮助团队成员聚焦到肠道间质细胞这一群体以及关注到WNT信号通路。然而通过进一步分析测序数据，发现WNT信号相关的受体、配体以及下游信号分子表达均发生下降，从而提示团队成员追溯更上游的调控分子，并发现Rspo1与Wnt2b表达发生明显改变，通过进一步的体外肠道类器官培养实验排除了Wnt2b，团队成员才得以锁定Rspo1。另外一个突破点来自于团队成员通过显微成像技术确定了Rspo1信号的定位位于肠道干细胞附近，同时确定肠道间质细胞是负责在DSS诱导炎症损伤信号上调R-spondin1表达的关键细胞，进而才得以进一步分离出这一群带有CD90+CD81+CD34+CD138-特征的MRISC细胞。苏冰教授同时强调，回顾这长达8年的研究工作，非常重要的经验是要坚持不懈，用实验去验证假设，不断学习并且坚持交流合作。

为了获得理想的免疫荧光结果，实验室赵晓赟同学多年钻研学习显微成像技术，才最终获得高分辨的染色结果并得以区分淋巴管细胞和MRISC细胞中CD90信号的定位，避免实验结果误判；团队成员通过分析不同肠道间质细胞的ATAC-Seq数据，揭示MRISC有着与其他间质细胞非常不同的表观遗传调控特征并发现MRISC的核心转录调控因子KLF2直接受MAP3K2信号调控。后续的体外实验进一步发现了“ROS-MAP3K2-ERK5-KLF2”这一全新的诱导R-spondin1产生的分子通路，在这一过程中，伍宁波博士曾经一度尝试了多达30种不同的细胞因子以及组合；在谈到本研究中表观遗传学相关的工作时，苏冰教授分享到，他的课题组在表观遗传学研究方面并无经验，团队成员包括他本人在内都是从零开始学习，克服重重困难，在世界各地合作伙伴的帮助指导下，边做边学，最终获得了高质量的结果。

在谈到这项工作的意义时，苏冰教授兴奋地表示，MRISC细胞的发现以及其他肠道间质细胞的鉴定，让我们意识到间质细胞可能就像CD4+T淋巴细胞一样包含多个功能各异的细胞亚群，这些CD4+T细胞亚群的发现推动了T细胞领域近四十年的深入研究。因此，MRISC以及其它主要间质细胞亚群的鉴定，必将极大推动间质细胞在免疫、神经、肿瘤等生命科学重要过程中功能的阐释。

谈到课题组接下来的研究方向，孙宏翔博士指出，首先，他们将继续深入研究MRISC这一新发现的细胞群，通过单细胞测序技术以及表观遗传学实验技术进一步揭示MRISC相比于其他间质细胞的区别以及KLF2转录因子对于确定MRISC细胞谱系的作用。同时，通过同人肠道单细胞测序数据的比较分析，团队也找到了与小鼠MRISC对应的人的MRISC细胞，并猜测其同样可能参与调控肠道炎症。因此，团队将同合作单位积极展开临床转化研究。此外，考虑到MRISC细胞独特的空间定位和与之相关联的独特的信号通路，课题组未来也将计划结合空间蛋白质组学鉴定这群细胞在小鼠、人和患者体内的特殊定位。

苏冰教授最后说，生物学领域发展日新月异，重要研究成果的发现离不开高质量的抗体试剂，他在科研生涯中长期使用CST抗体，对CST提供的高质量产品充满信心，深表赞赏，也希望未来能够进一步同CST保持多方位的合作。目前苏冰教授团队正基于此项研究建立的系统和方法开展进一步的分子机制、免疫调控以及临床转化研究，博士后加盟或洽谈课题合作，请邮件联系：bingsu@sjtu.edu.cn