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FZD5 controls intestinal crypt homeostasis and colonic Wnt surrogate agonist response
Developmental Cell ( IF 10.7 ) Pub Date : 2024-11-22 , DOI: 10.1016/j.devcel.2024.10.022 Qinghui Mu, Andrew Ha, Antonio J.M. Santos, Yuan-Hung Lo, Vincent van Unen, Yi Miao, Madeline Tomaske, Veronica K. Guzman, Samira Alwahabi, Jenny J. Yuan, Lu Deng, Linheng Li, K. Christopher Garcia, Calvin J. Kuo
Developmental Cell ( IF 10.7 ) Pub Date : 2024-11-22 , DOI: 10.1016/j.devcel.2024.10.022 Qinghui Mu, Andrew Ha, Antonio J.M. Santos, Yuan-Hung Lo, Vincent van Unen, Yi Miao, Madeline Tomaske, Veronica K. Guzman, Samira Alwahabi, Jenny J. Yuan, Lu Deng, Linheng Li, K. Christopher Garcia, Calvin J. Kuo
The rapidly regenerating intestinal epithelium requires crypt intestinal stem cells (ISCs). Wnt/β-catenin signaling maintains crypt homeostasis and Lgr5+ ISCs, and WNT ligands bind Frizzled receptors (FZD1–10). Identifying specific FZD(s) essential for intestinal homeostasis has been elusive; however, bioengineered antagonists blocking Wnt binding to FZD5 and FZD8 deplete the gut epithelium in vivo, highlighting potential roles. Here, an epithelial-specific Fzd5 knockout (KO) elicited lethal pan-intestinal crypt and villus loss, whereas an Lgr5+ ISC-specific Fzd5 KO depleted Lgr5+ ISCs via premature differentiation and repressed Wnt target genes. Fzd5-null phenotypes were rescued by constitutive β-catenin activation in vivo and in both mouse and human enteroids. KO of Fzd5, not Fzd8, in enteroids ablated responsiveness to dual-specificity FZD5/FZD8-selective Wnt surrogate agonists, which ameliorated DSS-induced colitis in wild-type and Fzd8 KO mice. Overall, FZD5 is a dominant and essential regulator of crypt homeostasis, Lgr5+ ISCs, and intestinal response to Wnt surrogate agonists, with implications for therapeutic mucosal repair.
中文翻译:
FZD5 控制肠隐窝稳态和结肠 Wnt 替代激动剂反应
快速再生的肠上皮需要隐窝肠干细胞 (ISC)。Wnt/β-catenin 信号转导维持隐窝稳态和 Lgr5+ ISC,WNT 配体结合卷曲受体 (FZD1-10)。确定对肠道稳态至关重要的特定 FZD 一直难以捉摸;然而,阻断 Wnt 与 FZD5 和 FZD8 结合的生物工程拮抗剂会在体内耗尽肠道上皮 ,突出了潜在作用。在这里,上皮特异性 Fzd5 敲除 (KO) 引发致命的泛肠隐窝和绒毛丢失,而 Lgr5 + ISC 特异性 Fzd5 KO 通过过早分化和抑制 Wnt 靶基因耗尽 Lgr5 + ISC。Fzd5 缺失表型在体内以及小鼠和人肠样体中通过组成型 β-catenin 激活 得到挽救。在类肠类药物中 Fzd5 而不是 Fzd8 的 KO 消融了对双特异性 FZD5/FZD8 选择性 Wnt 替代激动剂的反应性,从而改善了野生型和 Fzd8 KO 小鼠中 DSS 诱导的结肠炎。总体而言,FZD5 是隐窝稳态、Lgr5+ ISC 和肠道对 Wnt 替代激动剂的反应的主要和重要调节因子,对治疗性粘膜修复有影响。
更新日期:2024-11-22
中文翻译:
FZD5 控制肠隐窝稳态和结肠 Wnt 替代激动剂反应
快速再生的肠上皮需要隐窝肠干细胞 (ISC)。Wnt/β-catenin 信号转导维持隐窝稳态和 Lgr5+ ISC,WNT 配体结合卷曲受体 (FZD1-10)。确定对肠道稳态至关重要的特定 FZD 一直难以捉摸;然而,阻断 Wnt 与 FZD5 和 FZD8 结合的生物工程拮抗剂会在体内耗尽肠道上皮 ,突出了潜在作用。在这里,上皮特异性 Fzd5 敲除 (KO) 引发致命的泛肠隐窝和绒毛丢失,而 Lgr5 + ISC 特异性 Fzd5 KO 通过过早分化和抑制 Wnt 靶基因耗尽 Lgr5 + ISC。Fzd5 缺失表型在体内以及小鼠和人肠样体中通过组成型 β-catenin 激活 得到挽救。在类肠类药物中 Fzd5 而不是 Fzd8 的 KO 消融了对双特异性 FZD5/FZD8 选择性 Wnt 替代激动剂的反应性,从而改善了野生型和 Fzd8 KO 小鼠中 DSS 诱导的结肠炎。总体而言,FZD5 是隐窝稳态、Lgr5+ ISC 和肠道对 Wnt 替代激动剂的反应的主要和重要调节因子,对治疗性粘膜修复有影响。