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SOX9 switch links regeneration to fibrosis at the single-cell level in mammalian kidneys

再生(生物学) Wnt信号通路 硫氧化物9 纤维化 细胞生物学 癌症研究 生物 医学 病理 遗传学 信号转导 基因表达 基因
作者
Shikhar Aggarwal,Wang Zhan-xiang,David Rincon Fernandez Pacheco,Anna Maria Rinaldi,Alex Rajewski,Jasper Callemeyn,Elisabet Van Loon,Baptiste Lamarthée,Ambart E. Covarrubias,Jean Hou,M Yamashita,Haruhiko Akiyama,S. Ananth Karumanchi,Clive N. Svendsen,Paul W. Noble,Stanley C. Jordan,Joshua J. Breunig,Maarten Naesens,Pietro E. Cippà,Sanjeev Kumar
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science (AAAS)]
卷期号:383 (6685) 被引量:3
标识
DOI:10.1126/science.add6371
摘要

The steps governing healing with or without fibrosis within the same microenvironment are unclear. After acute kidney injury (AKI), injured proximal tubular epithelial cells activate SOX9 for self-restoration. Using a multimodal approach for a head-to-head comparison of injury-induced SOX9 lineages, we identified a dynamic SOX9 switch in repairing epithelia. Lineages that regenerated epithelia silenced SOX9 and healed without fibrosis (SOX9on-off). By contrast, lineages with unrestored apicobasal polarity maintained SOX9 activity in sustained efforts to regenerate, which were identified as a SOX9on-on Cadherin6pos cell state. These reprogrammed cells generated substantial single-cell WNT activity to provoke a fibroproliferative response in adjacent fibroblasts, driving AKI to chronic kidney disease. Transplanted human kidneys displayed similar SOX9/CDH6/WNT2B responses. Thus, we have uncovered a sensor of epithelial repair status, the activity of which determines regeneration with or without fibrosis.
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