B细胞来源的LTα3与LTα1β2在TNF介导的回肠炎中的不同作用

Distinct roles for B cell-derived LTα3 and LTα1β2 in TNF-mediated ileitis

作者信息Emma C Erlich, Quazim A Alayo, Ayoung Kim, Jichang Han, Rachel L Mintz, Christopher G Huckstep, Heather S Ruiz, Rachael L Field, Taylor J Dunning, Leila S Saleh, Mark H Hoofnagle, Alexei V Tumanov, Farshid Guilak, Jonathan R Brestoff, Rafael S Czepielewski, Gwendalyn J Randolph
PMID40921841
发布时间2025-09-08
DOI10.1038/s41590-025-02263-y

实验完整度

研究包含骨髓嵌合小鼠模型、遗传性B细胞特异性LTα/LTβ敲除、抗体中和实验、人体样本scRNA-seq等多层级证据,并进行功能验证和机制验证。

主要模型

TNFΔARE/+骨髓嵌合小鼠 μMT-TNFΔARE/+骨髓嵌合小鼠 混合骨髓嵌合小鼠(WT、Lta−/−或Ltb−/−B细胞) Pigr−/−小鼠

重点核对

B细胞缺失(μMT)和B细胞特异性LTα或LTβ缺失对回肠炎的影响 抗LTα3中和抗体(S5H3)对体重和细胞因子的影响 LTβR-Fc治疗对TLS形成的影响 pIgR缺失对分泌性IgA和肠道炎症的影响 B细胞中TNF缺失对体重和TLS的影响

摘要

克罗恩病的病理在TNFΔARE+/−小鼠中建模,这些小鼠过度产生肿瘤坏死因子(TNF),通过TNF受体驱动疾病。TNF受体的另一种配体,可溶性LTα3,由B细胞产生,但很少受到关注,因为LTα也与LTβ结合形成膜结合的LTαβ2,促进三级淋巴组织——克罗恩病的另一个特征。我们假设B细胞来源的LTαβ2会严重影响TNFΔARE+/−小鼠的回肠炎。然而,虽然B细胞中LTβ的缺失对三级淋巴组织是必需的,但疾病病理几乎没有受到影响。相比之下,B细胞来源的LTα的缺失增加了肠道通透性,缩小了IgA+回肠浆细胞库,升高了细胞因子,并促使体重减轻,包括肌肉质量损失——克罗恩病的系统性特征。LTα3的中和抗体强烈增强了TNF的恶病质样效应。因此,B细胞产生的LTαβ2和LTα3在回肠炎中具有不同的作用,其中LTα3的作用出乎意料地通过对抗TNF而具有保护性。

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
B细胞来源的LTα3和LTα1β2在TNF介导的回肠炎中各自发挥什么作用?
核心机制
B细胞来源的LTα3通过中和TNF的作用,保护小鼠免受体重减轻和肌肉质量损失,而LTαβ2主要促进三级淋巴组织形成,但不影响主要疾病病理。
主要证据
混合骨髓嵌合小鼠中B细胞特异性LTα缺失导致体重下降、肠道通透性增加、IgA+浆细胞减少;抗LTα3中和抗体在TNFΔARE/+嵌合小鼠中迅速诱导体重下降、脂肪和肌肉减少,并增加TNF水平。
研究意义
LTα3在B细胞中通过对抗TNF发挥保护性作用,为理解克罗恩病的系统性表现(如体重减轻)的机制提供新视角,可能有助于解释依那西普在IBD中失败的原因。

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

构建骨髓嵌合小鼠模型

在B细胞缺陷背景下研究TNFΔARE/+驱动的回肠炎,避免B细胞全身性缺失的影响。

将TNFΔARE/+或μMT-TNFΔARE/+骨髓移植到CD45.2受体小鼠中,16-17周后分析回肠炎症、肠系膜淋巴结构和全身表现。

2

B细胞缺失的表型分析

评估B细胞缺失对回肠炎和全身性表现的影响。

通过组织学评分、粪便脂质运载蛋白2、流式细胞术等分析回肠炎症、免疫细胞浸润;通过MRI、代谢笼、肌肉重量、骨密度等评估体重、身体组成和代谢。

3

分泌性IgA的作用评估

探讨B细胞通过分泌IgA保护肠道的作用。

使用Pigr−/−和Pigr+/+受体小鼠移植TNFΔARE/+骨髓,比较回肠炎症、粪便IgA水平、体重和TLS形成。

4

B细胞特异性LTα或LTβ缺失的构建

区分B细胞来源的LTα和LTβ在回肠炎中的作用。

构建混合骨髓嵌合小鼠,其中90%骨髓来自μMT-TNFΔARE/+,10%来自WT、Lta−/−或Ltb−/−,以提供特定基因型的B细胞。评估TLS形成、体重变化、肠道通透性、IgA浆细胞数量。

5

抗LTα3或LTβR-Fc治疗实验

评估阻断LTα3或LTβR信号对回肠炎和全身表现的影响。

对TNFΔARE/+骨髓嵌合小鼠给予抗LTα3单克隆抗体(S5H3)、抗TNF抗体、LTβR-Fc或对照,监测体重、细胞因子水平、TLS形成。

6

单细胞RNA测序分析

了解LTα3中和后免疫细胞(特别是B细胞)的转录变化。

对来自肠道的迁移到肠系膜淋巴结的细胞进行scRNA-seq,比较WT与TNFΔARE/+小鼠以及抗LTα3或对照处理后的变化。

7

B细胞特异性TNF缺失的作用评估

确定B细胞自身表达的TNF对回肠炎和B细胞命运的影响。

构建混合骨髓嵌合小鼠,其中B细胞为CD19Cre×TNFfl/fl(TNF缺失)或CD19Cre(对照),评估TLS形成、体重变化和B细胞数量。

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
X射线辐照仪----
抗LTα3抗体S5H3Genentech--
小鼠IgG2a同型对照(克隆C1.18.4)Leinco Technologies--
抗小鼠TNF(克隆TN3-19.12)Leinco Technologies--
亚美尼亚仓鼠IgG同型对照(克隆PIP)Leinco Technologies--
LTβR-Fc融合蛋白Biogen or Genentech--
RPMI-1640培养基GIBCO--
胎牛血清ThermoFisher GIBCO--
胶原酶IVSigma-AldrichC5138
脱氧核糖核酸酶ISigma-AldrichDN25
EDTACorning46-034-CI
PercollGE Healthcare17-0891-01
BD Pharm Lyse红细胞裂解液BD Biosciences555899
Live/Dead Aqua可固定细胞染色试剂盒InvitrogenL34957
DAPI----
Helix NP GreenBiolegend425303
布雷菲德菌素ABiolegend420601
抗TNF抗体(TNF-PE)BiolegendMP6-XT22
FoxP3-FITCInvitrogen--
T-bet-eFluor 660Invitrogen--
RORγt-BV421BD BiosciencesQ31-378
Fc受体阻断剂(CD16/CD32,克隆2.4G2)BD Biosciences--
人FcR阻断剂Miltenyi Biotec130-059-901
LSR Fortessa X20流式细胞仪BD Biosciences--
FACSymphony流式细胞仪BD Biosciences--
Cytek Aurora流式细胞仪Cytek--
Aria II分选仪BD Biosciences--
Sony Synergy HAPS细胞分选仪Sony--
伊红----
B220抗体eBioscience14-0452-05
Lyve-1抗体Abcamab14917
CSF1R抗体R&DAF3818
SYLGARD 184硅橡胶Ellsworth4019862
水杨酸甲酯Sigma-AldrichM6752
Leica M205FA体视显微镜Leica--
Leica SP8共聚焦显微镜Leica--
ADAPT-3D试剂盒Leinco TechnologiesA630
抗小鼠IgA(未偶联兔)NSJ BioreagentsR20169
平滑肌肌动蛋白–Cy3Sigma-AldrichC6198
Alexa Fluor 488偶联抗小鼠CD3εBioLegend152322
Alexa Fluor 647抗小鼠IgDBioLegend405708
大鼠抗小鼠CD21/CD35BD Pharmingen553817
Mix-n-Stain CF568标记试剂Biotium92255
DAPI----
Imaris v.10.1.1软件Bitplane--
FITC-葡聚糖(2000 kDa)Sigma-Aldrich or InvitrogenFD2000S or D7137
EchoMRI-100HEchoMRI--
CLAMS代谢笼Columbus Instruments--
4-kDa FITC-葡聚糖Chondrex4013
Lipocalin-2/NGAL DuoSet ELISA试剂盒R&D SystemsDY1857
大鼠抗小鼠IgASouthernBiotech1165-01
山羊抗小鼠IgA-HRPSouthernBiotech1040-05
小鼠IgA-UNLB标准品SouthernBiotech0106-01
M-PER哺乳动物蛋白提取试剂ThermoScientific78501
Milliplex小鼠Th17预混25重磁珠MilliporeMT17MAG47K-PX25
FlexMAP 3DLuminex--
双辛可宁酸法----
Chromium Next GEM单细胞5'试剂盒v.210x Genomics--
Chromium单细胞5'文库试剂盒10x Genomics--
Chromium Next GEM芯片K单细胞试剂盒10x GenomicsPN-1000286
Dual Index试剂盒TT Set A10x GenomicsPN-1000215
KAPA文库定量试剂盒KAPA Biosystems/Roche--
NovaSeq X Plus测序仪Illumina--
NovaSeq 6000测序仪Illumina--
Bioanalyzer生物分析仪Agilent--
弹式量热法----
泊洛沙姆----
橄榄油----

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
骨髓嵌合小鼠
受体小鼠品系、周龄、照射剂量、供体骨髓细胞数量、混合比例(90%:10%)、分析时间点(16-17周或30-32周)
阅读提示:Methods:BM chimeras;图1a、图5f
B细胞特异性LTα或LTβ缺失
B细胞选择性敲除策略(混合骨髓法)、基因型(Lta−/−或Ltb−/−)、TLS计数和面积、IgA+浆细胞数量
阅读提示:Methods:Mice, BM chimeras;图5a-d, j-l
抗LTα3中和抗体处理
抗体克隆(S5H3)、剂量(6 mg/kg)、给药途径(腹腔注射)、频率(每2天)、处理时长(2天或8周)
阅读提示:Methods:Anti-LTα3, anti-TNF treatment;图6a-f
LTβR-Fc处理
融合蛋白来源、剂量(200 μg)、频率(每周)、处理时长(8周)
阅读提示:Methods:Anti-LTα3, anti-TNF treatment;图5e
肠道通透性测定
禁食时间(4小时)、FITC-dextran分子量(4 kDa)、剂量(167 mg/kg)、给药方式(灌胃)、采血时间(2小时)
阅读提示:Methods:Assessment of intestinal permeability;图5g