[論文レビュー] CPTCs Drive Somatic-Visceral Communication via the Wnt Axis in Somatic Mechanotherapy: A Single-Cell Deep Learning Study

Haixiang Huang, Zhenwei Zhang+11 more|arXiv (Cornell University)|Feb 5, 2026

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ひとこと要約

要約: 研究は解釈可能な単一細胞深層学習フレームワークを用いて、CD34+PDGFRα+ テロサイト（CPTCs）が体細 mechanotherapy during somatic mechanotherapy, activating a Wnt-driven regenerative signaling axis to repair colonic epithelium.

ABSTRACT

Somatic mechanical stimulation (e.g., acupuncture) exerts systemic immunomodulatory effects, yet the cellular bridge translating peripheral physical force into visceral repair remains elusive. Here, employing a custom interpretable deep learning framework (CARSS) on single-cell RNA sequencing data, we identify CD34$^{+}$PDGFR$α$$^{+}$ telocytes (CPTCs) as the primary mechanosensors in both fascia and colon during bacterial colitis. We show that somatic mechanotherapy triggers an AP-1/Hsp70-dependent transcriptional program in fascial CPTCs, inducing systemic Wnt elevation, which elicits a "transcriptional resonance" in colonic CPTCs, reprogramming their communication network from an inflammatory amplifier to a Wnt-driven regenerative hub. Mechanistically, this axis activates epithelial $β$-catenin/Myc signaling, suppressing apoptosis and restoring barrier integrity independent of immune cells. Our findings define a CPTC-Driven Mechano-Resonance Axis, where CPTCs serve as synchronized relay stations that convert local mechanical cues into systemic regenerative microenvironments.

研究の動機と目的

• 局所機械的手掛かりを全身の内臓反応へ翻訳する細胞間ブリッジを体性機械療法中に特定する。
• 細菌性大腸炎時の fascia および結腸における主要な機械 sensing を CPTCs として発見する。
• 体性刺激と結腸再生を結ぶ転写プログラムおよび signaling 軸を特徴づける。

提案手法

• シングル細胞RNAシーケンスデータを分析するカスタム解釈可能深層学習フレームワーク（CARSS）を開発する。
• 結腸炎 under colitis における fascia と結腸の主な機械感知は CPTCs であると同定する。
• AP-1/Hsp70依存の転写プログラムとそれに伴う全身Wnt signaling を特徴づける。
• 炎症状態から再生状態への再プログラミングを伴う細胞間コミュニケーションネットワークをマッピングする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どの細胞が内臓修復を誘発する局所機械的手掛かりを媒介するのか。
• RQ2 CPTCs は結腸炎中に fascia と結腸の両方で機械感知胞として機能するのか。
• RQ3 体性機械療法は転写プログラムと細胞間ネットワークをどのように変え、Wnt signaling を介して再生を促進するのか。

主な発見

• 体性機械療法は結腸炎中に fascia および結腸で CPTCs を一次機械感知胞として関与させる。
• fascial CPTCs における AP-1/Hsp70依存の転写プログラムが全身のWnt上昇を引き起こす。
• 結腸 CPTCs は転写共鳴を経験し、炎症シグナリングから Wnt駆動の再生ハブへと移行する。
• Wnt軸は上皮 β-カテニン/Myc シグナルを活性化し、上皮アポトーシスを抑制して免疫細胞に依存せず障壁修復を支援する。