Molecular and Epigenetic Pathways Underlying Epithelial Damage and Repair in Necrotizing Enterocolitis via Multi-omics Approach
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Introduction Neonatal necrotizing enterocolitis (NEC) is a severe gastrointestinal disorder with high mortality, characterized by epithelial cell injury and compromised epithelial repair. The mechanisms underlying defective epithelial regeneration remain poorly understood despite advances in single-cell omics. Addressing these challenges is essential for elucidating the pathogenesis of NEC and identifying therapeutic targets to restore epithelial regeneration and replace the damaged epithelial layer. Methods Multi-omics approaches were employed to investigate molecular and spatial changes in experimental NEC at epigenetic and transcriptomic levels. These included bulk RNA sequencing, single-nucleus RNA sequencing (snRNA-seq), single-nucleus assay for transposase-accessible chromatin sequencing (snATAC-seq), and multiplexed error-robust fluorescence in situ hybridization (MERFISH) for spatial transcriptomics. Complementary in vitro experiments and in vivo mouse models were utilized to evaluate NEC phenotypes, intestinal tissue morphology, and organoid formation. Results Changes in cell type composition, transcriptional network remodeling, and chromatin accessibility were observed in the small intestine of neonatal mice with NEC. Chromatin accessibility significantly changed in epithelial cells, highlighting their pivotal roles in NEC. A marked reduction in intestinal stem cells (ISCs) and transit-amplifying cells, along with an increased proportion of enteroendocrine cells, indicates disrupted epithelial regeneration and functional differentiation. These changes correlated with disrupted WNT signaling and stem cell maintenance genes (e.g., Lgr5, Smoc2, Axin2) and activation of inflammatory and hypoxia-related pathways (e.g., Il6, Tnfα). The epigenetic regulator Ezh2 was identified as a critical factor in maintaining LGR5+ ISCs and epithelial homeostasis. Knockdown of Ezh2 reduced stemness and proliferation-related gene expression and exacerbated inflammation. Reactivation of WNT signaling restored Ezh2 and Lgr5 expression, improving intestinal regeneration. Conclusion This study reveals dynamic transcriptomic, epigenetic, and spatial changes in NEC and highlights Ezh2 as a key regulator of LGR5+ intestinal stem cell function and epithelial regeneration. These findings provide insights into NEC pathogenesis and a basis for therapies targeting Ezh2 and WNT signaling to restore intestinal integrity. Abstract Figure
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».