研究背景
克罗恩病是一种累及全消化道的慢性复发性炎症性疾病，以肠道透壁性炎症和进行性纤维化为主要病理特征，可导致肠壁增厚、肠腔狭窄乃至完全性肠梗阻，最终不得不接受外科手术治疗。尽管过去二十余年间，生物制剂和小分子靶向药物的问世显著改善了患者的临床管理，但手术率依然居高不下。据2026年克罗恩病与结肠炎大会报告，即使在生物制剂时代，约四分之一的患者在确诊后10年内仍需接受肠段切除手术;而针对狭窄型克罗恩病的研究显示，因肠梗阻接受手术的比例在生物制剂应用后反而从10.8%上升至26.4%。这一临床现实凸显了一个严峻问题：现有免疫抑制疗法对相当一部分难治性患者疗效有限，尤其是当疾病已进入纤维化狭窄阶段时，单纯抗炎治疗往往难以逆转结构性病变。
近年来，基质细胞在克罗恩病病理进程中的作用日益受到重视。其中，炎症性成纤维细胞作为一种特殊的基质细胞亚群，已被证实高表达趋化因子、细胞因子、基质金属蛋白酶及成纤维细胞活化标志物，并富集于黏膜溃疡区域，与中性粒细胞浸润密切相关。既往研究已揭示，炎症性成纤维细胞的存在是患者对糖皮质激素、抗TNF制剂及抗整合素制剂治疗无应答的重要标志。然而，其起源、表型稳定性及其与纤维化收缩性基质之间的关系长期不明，这限制了针对该类细胞的治疗策略开发。
2026年8月12日，Nature Immunology杂志在线发表了一篇题为“Epigenetic modulation of stromal cell states underpins pathological tissue niches in Crohn's disease”的研究论文，系统解析了患者全层肠壁组织中18种基质细胞状态的空间分布、细胞微环境互作及表观遗传调控机制，首次从单细胞分辨率阐明了炎症性成纤维细胞与纤维化收缩性基质在炎症和纤维化微环境中的表观遗传“锁定”现象，并证实组蛋白去乙酰化酶抑制剂可去稳定化炎症性成纤维细胞的病理表型。
研究方法
本研究是一项多组学整合性观察与体外机制研究，旨在通过高分辨率空间单细胞技术绘制克罗恩病全层肠壁的基质细胞状态图谱，阐明炎症性成纤维细胞的起源、表型稳定性及表观遗传调控机制，并探索表观遗传修饰剂对其病理表型的调控作用。研究纳入8例长期病程、对药物治疗抵抗的患者的16份回肠手术切除标本(每例同时取病变及相邻非病变组织)，采用10x Xenium单细胞空间转录组学对约250万个细胞进行原位分析，识别出15个空间细胞微环境;另纳入7例患者的13份组织标本，经荧光激活细胞分选富集基质细胞后进行单细胞RNA测序和单细胞ATAC测序。体外实验中，采用人肠道基质细胞系Ccd-18Co，经三轮细胞因子脉冲刺激(IL-1β 0.01 ng/ml + IL-17A 10 ng/ml + OSM 10 ng/ml + TNF 10 ng/ml，每轮72小时，间隔96小时恢复期)诱导炎症性成纤维细胞表型，随后分别给予抗细胞因子中和抗体或表观遗传修饰剂(包括贝利司他2,700 nM、A-485 540 nM、GSK-J4 2,700 nM等)处理，通过ELISA、液相芯片、批量RNA-seq和批量ATAC-seq评估表型变化，并利用人肠道芯片模型及siRNA敲低验证关键转录因子的功能。
研究结果
▌炎症与纤维化是空间分离的两张“面孔”
研究团队在16段CD病变肠壁中识别出15个空间细胞微环境，其中3个为显著扩张的病理微环境：淋巴样聚集物(niche 7，AGG)、黏膜溃疡/裂隙(niche 11，ULC)和黏膜下纤维化(niche 9，FIB)。在111例CD手术切除标本的组织病理学评分中，溃疡(80.2%)与黏膜下纤维化(44.1%)的共现率仅为35%，黏膜肌层增厚(11.7%)的发生率更低，表明在晚期CD中，炎症和纤维化在组织微观层面是空间分离且细胞学上截然不同的病理实体(图1)。
IFs(以COL7A1高表达为标志)是ULC微环境的主要间质成分，定位于免疫密集的黏膜溃疡区域，周围环绕IL1B+中性粒细胞屏障、VWF+血管及NOTCH3+周细胞，并伴有CD163+巨噬细胞、B细胞、浆细胞、CD8+T细胞和DC浸润。相反，CS以GREM1高表达的纤维化肌细胞或TNC高表达的肌成纤维细胞为主，占据免疫耗竭的黏膜下纤维化区域。
▌IFs具有独特的开放染色质“签名”
cATAC-seq分析揭示，IFs在CXCL5等趋化因子基因座显示特征性开放染色质峰，CS则在DESMIN等收缩性基因座呈现开放构型。通过cNMF分析，研究者在scRNA-seq中识别出17个转录程序(t1-t17)，在scATAC-seq中识别出14个开放染色质程序(e1-e14)。IFs特异性使用t7程序(涵盖MMPs和CXC型趋化因子)和e1/e4程序，其中GLI3、TWIST1、PDPN和IL-1R1的开放染色质位点位列e1和e4程序的最高贡献特征。
CENIC+整合分析构建的转录因子调控网络显示，IFs的特异性调控子包括RUNX2、FOXO1、FOSL1、ETV7、ETV4、ELK1、DRAP1、ARID3A和RELB。siRNA验证表明，PRDM1敲低可降低CXC型趋化因子表达(CXCL5：P=0.012;CXCL8：P=0.003)，RELB敲低反而增加CXCL5表达(P=0.005)，ETV4敲低降低MMP1转录(P=0.050)。
▌IFs是由组合细胞因子诱导的“炎症记忆细胞”
体外实验显示，单独IL-1β、TNF、OSM或IL-17A均不能有效诱导IFs表型，但四者组合经三轮脉冲刺激后，即使末次刺激后静置超过8周，细胞仍稳定维持IFs特征：PDPN、THY1、FAP等活化标志物，COL7A1、MMP1、MMP3等基质重塑标志物，以及CXCL1-3、CXCL5、CXCL8等趋化因子均显著上调(P<0.001)。kNN分类证实体外诱导的IFs与患者组织来源IFs高度吻合。RNA速率分析和PAGA轨迹提示IFs起源于黏膜下通用成纤维细胞(Fisher精确检验，OR=15.56，P<0.001)。
▌表观遗传药物可“擦除”IFs的炎症记忆
核心发现：极化的IFs表型无法通过抗细胞因子抗体(抗IL-1β、抗TNF、抗OSM、抗IL-17A)逆转，提示其稳定性依赖表观遗传机制。I类HDAC抑制剂贝利司他表现出去稳定化效应，显著降低CXCL5分泌(P=7.82×10⁻³)，并下调GLI3(P<0.001)和TWIST1(P=0.027)转录水平，降低GLI3、TWIST1、ETV4、RELB和PRDM1基因座染色质可及性(FDR<0.05)。液相芯片检测证实，贝利司他处理后CXCL1、CXCL5、CXCL6、TNC、FAP、IL-11、MMP1和MMP3分泌均显著降低(P<0.001)。
肠道芯片实验显示，IFs上清可降低上皮屏障标志物CDX2和MUC3A，上调NFKB2、RELB、CXCL3和VCAM1，促进中性粒细胞跨膜迁移;贝利司他预处理完全逆转上述效应。原代成纤维细胞实验也证实贝利司他呈浓度依赖性抑制CXCL5分泌。
总结
本研究从单细胞空间多组学层面系统阐明了克罗恩病炎症与纤维化微环境的基质细胞异质性及其表观遗传调控机制，建立了“组合性细胞因子诱导—表观遗传锁定—组蛋白去乙酰化酶抑制解锁”的完整概念框架。其独特价值在于：首次在单细胞分辨率下实现炎症性成纤维细胞与纤维化收缩性基质的原位定位，解决了长期以来关于前者分布范围的争议;首次证明炎症性成纤维细胞是一种由慢性细胞因子暴露诱导的表观遗传锁定状态，从机制层面解释了现有生物制剂治疗无应答的根本原因;首次将表观遗传调控理念引入克罗恩病基质细胞治疗领域，证实贝利司他可去稳定化该病理状态并在肠道芯片模型中验证其黏膜保护效应，为难治性患者提供了超越传统免疫抑制疗法的全新治疗维度。该研究不仅深化了对克罗恩病治疗抵抗机制的理解，更为开发针对基质细胞的表观遗传精准治疗策略指明了方向，有望在未来显著降低手术率、改善患者长期预后。
参考文献
KOPLEV S, SHARMA O, WOELFEL S,et al. Epigenetic modulation of stromal cell states underpins pathological tissue niches in Crohn's disease[J]. Nat Immunol,2026;27(9):1954-1968.DOI:10.1038/s41590-026-02617-0.
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研究背景
克罗恩病是一种累及全消化道的慢性复发性炎症性疾病，以肠道透壁性炎症和进行性纤维化为主要病理特征，可导致肠壁增厚、肠腔狭窄乃至完全性肠梗阻，最终不得不接受外科手术治疗。尽管过去二十余年间，生物制剂和小分子靶向药物的问世显著改善了患者的临床管理，但手术率依然居高不下。据2026年克罗恩病与结肠炎大会报告，即使在生物制剂时代，约四分之一的患者在确诊后10年内仍需接受肠段切除手术;而针对狭窄型克罗恩病的研究显示，因肠梗阻接受手术的比例在生物制剂应用后反而从10.8%上升至26.4%。这一临床现实凸显了一个严峻问题：现有免疫抑制疗法对相当一部分难治性患者疗效有限，尤其是当疾病已进入纤维化狭窄阶段时，单纯抗炎治疗往往难以逆转结构性病变。
近年来，基质细胞在克罗恩病病理进程中的作用日益受到重视。其中，炎症性成纤维细胞作为一种特殊的基质细胞亚群，已被证实高表达趋化因子、细胞因子、基质金属蛋白酶及成纤维细胞活化标志物，并富集于黏膜溃疡区域，与中性粒细胞浸润密切相关。既往研究已揭示，炎症性成纤维细胞的存在是患者对糖皮质激素、抗TNF制剂及抗整合素制剂治疗无应答的重要标志。然而，其起源、表型稳定性及其与纤维化收缩性基质之间的关系长期不明，这限制了针对该类细胞的治疗策略开发。
2026年8月12日，Nature Immunology杂志在线发表了一篇题为“Epigenetic modulation of stromal cell states underpins pathological tissue niches in Crohn's disease”的研究论文，系统解析了患者全层肠壁组织中18种基质细胞状态的空间分布、细胞微环境互作及表观遗传调控机制，首次从单细胞分辨率阐明了炎症性成纤维细胞与纤维化收缩性基质在炎症和纤维化微环境中的表观遗传“锁定”现象，并证实组蛋白去乙酰化酶抑制剂可去稳定化炎症性成纤维细胞的病理表型。
研究方法
本研究是一项多组学整合性观察与体外机制研究，旨在通过高分辨率空间单细胞技术绘制克罗恩病全层肠壁的基质细胞状态图谱，阐明炎症性成纤维细胞的起源、表型稳定性及表观遗传调控机制，并探索表观遗传修饰剂对其病理表型的调控作用。研究纳入8例长期病程、对药物治疗抵抗的患者的16份回肠手术切除标本(每例同时取病变及相邻非病变组织)，采用10x Xenium单细胞空间转录组学对约250万个细胞进行原位分析，识别出15个空间细胞微环境;另纳入7例患者的13份组织标本，经荧光激活细胞分选富集基质细胞后进行单细胞RNA测序和单细胞ATAC测序。体外实验中，采用人肠道基质细胞系Ccd-18Co，经三轮细胞因子脉冲刺激(IL-1β 0.01 ng/ml + IL-17A 10 ng/ml + OSM 10 ng/ml + TNF 10 ng/ml，每轮72小时，间隔96小时恢复期)诱导炎症性成纤维细胞表型，随后分别给予抗细胞因子中和抗体或表观遗传修饰剂(包括贝利司他2,700 nM、A-485 540 nM、GSK-J4 2,700 nM等)处理，通过ELISA、液相芯片、批量RNA-seq和批量ATAC-seq评估表型变化，并利用人肠道芯片模型及siRNA敲低验证关键转录因子的功能。
研究结果
▌炎症与纤维化是空间分离的两张“面孔”
研究团队在16段CD病变肠壁中识别出15个空间细胞微环境，其中3个为显著扩张的病理微环境：淋巴样聚集物(niche 7，AGG)、黏膜溃疡/裂隙(niche 11，ULC)和黏膜下纤维化(niche 9，FIB)。在111例CD手术切除标本的组织病理学评分中，溃疡(80.2%)与黏膜下纤维化(44.1%)的共现率仅为35%，黏膜肌层增厚(11.7%)的发生率更低，表明在晚期CD中，炎症和纤维化在组织微观层面是空间分离且细胞学上截然不同的病理实体(图1)。
IFs(以COL7A1高表达为标志)是ULC微环境的主要间质成分，定位于免疫密集的黏膜溃疡区域，周围环绕IL1B+中性粒细胞屏障、VWF+血管及NOTCH3+周细胞，并伴有CD163+巨噬细胞、B细胞、浆细胞、CD8+T细胞和DC浸润。相反，CS以GREM1高表达的纤维化肌细胞或TNC高表达的肌成纤维细胞为主，占据免疫耗竭的黏膜下纤维化区域。
▌IFs具有独特的开放染色质“签名”
cATAC-seq分析揭示，IFs在CXCL5等趋化因子基因座显示特征性开放染色质峰，CS则在DESMIN等收缩性基因座呈现开放构型。通过cNMF分析，研究者在scRNA-seq中识别出17个转录程序(t1-t17)，在scATAC-seq中识别出14个开放染色质程序(e1-e14)。IFs特异性使用t7程序(涵盖MMPs和CXC型趋化因子)和e1/e4程序，其中GLI3、TWIST1、PDPN和IL-1R1的开放染色质位点位列e1和e4程序的最高贡献特征。
CENIC+整合分析构建的转录因子调控网络显示，IFs的特异性调控子包括RUNX2、FOXO1、FOSL1、ETV7、ETV4、ELK1、DRAP1、ARID3A和RELB。siRNA验证表明，PRDM1敲低可降低CXC型趋化因子表达(CXCL5：P=0.012;CXCL8：P=0.003)，RELB敲低反而增加CXCL5表达(P=0.005)，ETV4敲低降低MMP1转录(P=0.050)。
▌IFs是由组合细胞因子诱导的“炎症记忆细胞”
体外实验显示，单独IL-1β、TNF、OSM或IL-17A均不能有效诱导IFs表型，但四者组合经三轮脉冲刺激后，即使末次刺激后静置超过8周，细胞仍稳定维持IFs特征：PDPN、THY1、FAP等活化标志物，COL7A1、MMP1、MMP3等基质重塑标志物，以及CXCL1-3、CXCL5、CXCL8等趋化因子均显著上调(P<0.001)。kNN分类证实体外诱导的IFs与患者组织来源IFs高度吻合。RNA速率分析和PAGA轨迹提示IFs起源于黏膜下通用成纤维细胞(Fisher精确检验，OR=15.56，P<0.001)。
▌表观遗传药物可“擦除”IFs的炎症记忆
核心发现：极化的IFs表型无法通过抗细胞因子抗体(抗IL-1β、抗TNF、抗OSM、抗IL-17A)逆转，提示其稳定性依赖表观遗传机制。I类HDAC抑制剂贝利司他表现出去稳定化效应，显著降低CXCL5分泌(P=7.82×10⁻³)，并下调GLI3(P<0.001)和TWIST1(P=0.027)转录水平，降低GLI3、TWIST1、ETV4、RELB和PRDM1基因座染色质可及性(FDR<0.05)。液相芯片检测证实，贝利司他处理后CXCL1、CXCL5、CXCL6、TNC、FAP、IL-11、MMP1和MMP3分泌均显著降低(P<0.001)。
肠道芯片实验显示，IFs上清可降低上皮屏障标志物CDX2和MUC3A，上调NFKB2、RELB、CXCL3和VCAM1，促进中性粒细胞跨膜迁移;贝利司他预处理完全逆转上述效应。原代成纤维细胞实验也证实贝利司他呈浓度依赖性抑制CXCL5分泌。
总结
本研究从单细胞空间多组学层面系统阐明了克罗恩病炎症与纤维化微环境的基质细胞异质性及其表观遗传调控机制，建立了“组合性细胞因子诱导—表观遗传锁定—组蛋白去乙酰化酶抑制解锁”的完整概念框架。其独特价值在于：首次在单细胞分辨率下实现炎症性成纤维细胞与纤维化收缩性基质的原位定位，解决了长期以来关于前者分布范围的争议;首次证明炎症性成纤维细胞是一种由慢性细胞因子暴露诱导的表观遗传锁定状态，从机制层面解释了现有生物制剂治疗无应答的根本原因;首次将表观遗传调控理念引入克罗恩病基质细胞治疗领域，证实贝利司他可去稳定化该病理状态并在肠道芯片模型中验证其黏膜保护效应，为难治性患者提供了超越传统免疫抑制疗法的全新治疗维度。该研究不仅深化了对克罗恩病治疗抵抗机制的理解，更为开发针对基质细胞的表观遗传精准治疗策略指明了方向，有望在未来显著降低手术率、改善患者长期预后。
参考文献
KOPLEV S, SHARMA O, WOELFEL S,et al. Epigenetic modulation of stromal cell states underpins pathological tissue niches in Crohn's disease[J]. Nat Immunol,2026;27(9):1954-1968.DOI:10.1038/s41590-026-02617-0.
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