胸腺素β4通过抑制Th17细胞反应缓解自身免疫性泪腺炎

Thymosin β4 Alleviates Autoimmune Dacryoadenitis via Suppressing Th17 Cell Response

作者信息Xiaoyu Zhao, Na Li, Ning Yang, Baoyue Mi, Weiyu Dang, Deming Sun, Shanshan Ma, Hong Nian, Ruihua Wei
PMID37531112
发布时间2023-08-01
DOI10.1167/iovs.64.11.3

实验完整度

研究包含体内动物模型(兔自身免疫性泪腺炎)和体外细胞实验(PBLs与pLGECs共培养),并进行了功能验证(临床评分、组织学)和机制验证(STAT3通路及Colivelin回复实验)。

主要模型

兔自身免疫性泪腺炎模型 兔外周血淋巴细胞与照射后的泪腺上皮细胞共培养体系 新西兰白兔

重点核对

rTβ4给药浓度:1000 μg/mL,每天4次,每次50 μL,持续4周 体内实验分组:正常组、模型组、PBS组、rTβ4组,每组6只 体外rTβ4处理浓度:100 ng/mL,处理72小时 体外STAT3激活剂Colivelin浓度:0.5 μM 疾病诱导:自体激活的外周血淋巴细胞(2×10^6)静脉注射

摘要

目的:我们研究了重组胸腺素β4(rTβ4)对兔自身免疫性泪腺炎(干燥综合征干眼的动物模型)的治疗效果,并探讨其机制。方法:在疾病发作后,兔子局部给予rTβ4或PBS溶液28天,并通过评估泪液分泌、泪膜破裂时间、荧光素染色、苏木精-伊红染色和过碘酸-雪夫染色确定临床评分。通过实时PCR检测泪腺中炎症介质的表达。通过实时PCR和Western blotting检测辅助性T细胞17(Th17)相关转录因子和细胞因子的表达。通过Western blotting研究rTβ4对Th17细胞反应影响的分子机制。结果:疾病发作后局部给予rTβ4有效改善了眼表炎症并缓解了临床症状。进一步分析显示,rTβ4治疗显著抑制了泪腺中Th17相关基因(RORC、IL-17A、IL-17F、IL-1R1、IL-23R和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子)和IL-17蛋白的表达,同时降低了炎症介质的表达。机制上,我们证明rTβ4在体内和体外均抑制了信号转导与转录激活因子3(STAT3)的磷酸化。在体外,Colivelin激活STAT3信号通路部分逆转了rTβ4对IL-17表达的抑制作用。结论:rTβ4可缓解兔子的持续性自身免疫性泪腺炎,可能是通过部分影响STAT3通路抑制Th17反应来实现的。这些数据可能为rTβ4在干燥综合征相关干眼中的治疗作用和机制提供新的见解。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
重组胸腺素β4(rTβ4)能否缓解自身免疫性泪腺炎,其机制是否与调节Th17细胞反应有关?
核心机制
rTβ4通过抑制STAT3磷酸化来抑制Th17细胞反应,从而减轻自身免疫性泪腺炎的炎症。
主要证据
在体内,rTβ4治疗降低了兔泪腺中Th17相关基因(RORC、IL-17A、IL-17F等)表达和IL-17蛋白水平,并减少了炎症细胞浸润;在体外,rTβ4降低PBLs中IL-17和pSTAT3蛋白水平,而STAT3激活剂Colivelin部分逆转了rTβ4对IL-17的抑制作用。
研究意义
rTβ4可能成为治疗干燥综合征干眼及其他免疫介导眼表疾病的候选免疫调节药物。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

疾病模型诱导

建立兔自身免疫性泪腺炎模型,模拟干燥综合征干眼。

手术切除兔左下泪腺获取泪腺上皮细胞,培养后照射,与等量自体外周血淋巴细胞共培养5天,收集激活的淋巴细胞(2×10^6)经耳缘静脉注射回供体兔诱导疾病。

2

药物治疗

评估rTβ4滴眼液对已发病模型的治疗效果。

疾病诱导2周后,将兔随机分为正常组、模型组、PBS组和rTβ4组,每天4次(8 am、12 am、4 pm、8 pm)双眼各滴50 μL,持续4周。

3

临床和组织学评估

评估疾病严重程度和治疗效果。

每两周进行Schirmer试验、泪膜破裂时间测量、角膜荧光素染色评分;治疗结束后取泪腺和结膜进行HE染色和PAS染色,评估淋巴细胞浸润灶、腺泡萎缩和结膜杯状细胞密度。

4

Th17和炎症介质表达检测

验证rTβ4对Th17相关基因和炎症介质表达的影响。

收集泪腺组织,用qRT-PCR检测Th17相关基因(RORC、IL-17A、IL-17F、IL-23R、IL-1R1、GM-CSF)和炎症介质(IL-6、IL-1β、IL-23、TNF-α、MMP-9、MMP-2、CXCL-2、CXCL-8、CCL-20)的mRNA表达;Western blot检测IL-17、IL-6、IL-1β蛋白水平。

5

体外Th17反应检测

验证rTβ4在体外对Th17细胞反应的直接抑制作用。

从患病兔分离PBLs,与照射后的pLGECs共培养,加入或不加入100 ng/mL rTβ4,72小时后检测Th17相关基因和IL-17蛋白表达。

6

机制验证

验证STAT3通路在rTβ4抑制Th17反应中的作用。

检测体内和体外pSTAT3蛋白表达;体外加入STAT3激活剂Colivelin预处理1小时,再与rTβ4共处理72小时,检测IL-17和pSTAT3蛋白表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
新西兰白兔Vital River Laboratory Animal Technology--
重组胸腺素β4Beijing Northland Biotech Co., Ltd.Lot. Y-20190701
ColivelinSanta Cruz Biotechnology Inc.sc-361153
荧光素----
EZ-press RNA纯化试剂盒EZBioscience--
NanoDrop ND-2000分光光度计NanoDrop Technologies--
逆转录试剂盒Thermo Fisher Scientific--
FastStart Universal SYBR Green PCR预混液Applied Biosystems--
LightCycler 480 II实时荧光定量PCR仪Roche Diagnostics GmbH--
IL-17抗体Cloud-Clone CorpMAA063Rb21
磷酸化STAT3 (Y705)抗体R&D SystemsMAB4607
IL-1β抗体Cloud-Clone CorpPAA563Rb51
IL-6抗体Cloud-Clone CorpMAA079Rb21
β-肌动蛋白抗体ZSGB-BIOZB-5301
辣根过氧化物酶标记的抗小鼠IgGCell Signaling Technology#7076S
辣根过氧化物酶标记的抗豚鼠IgGCloud-Clone CorpSAA544Gu09
辣根过氧化物酶标记的抗大鼠IgGProteintechSA00001-15
多光谱成像系统UVP, Tanon--
Quantity One软件Bio-Rad--
SPSS 25.0软件IBM Corporation--
GraphPad Prism 8.0GraphPad--
ImageJNational Institutes of Health--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型诱导
兔种、体重、手术获取泪腺上皮细胞、共培养时间(5天)、激活淋巴细胞数量(2×10^6)和注射途径
阅读提示:Methods: Animal Experiments, Induction of Autoimmune Dacryoadenitis
药物治疗剂量和频率
rTβ4浓度(1000 μg/mL)、给药次数(每天4次)和给药量(50 μL)
阅读提示:Methods: Animal Experiments, Grouping and Treatment Procedures
临床评估时间点
评估时间:治疗后第2周和第4周;Schirmer试验、BUT、角膜荧光素染色
阅读提示:Methods: Clinical Assessment of Autoimmune Dacryoadenitis and Histologic Analysis
组织学评估
淋巴细胞灶定义(>50个淋巴细胞)、计数面积(每4mm2)、杯状细胞计数面积(每4mm2)
阅读提示:Methods: Histologic Analysis of LGs and Conjunctivas
体外实验条件
PBLs来源(模型兔)、刺激(照射后的pLGECs)、rTβ4浓度(100 ng/mL)、培养时间(72小时)、Colivelin浓度(0.5 μM)和预处理时间(1小时)
阅读提示:Methods: Cell Culture
分子检测
qRT-PCR引物序列、内参基因(GAPDH)、蛋白检测抗体及稀释比例
阅读提示:Methods: Quantitative RT-PCR, Western Blot Analysis