EP3增强小鼠肝纤维化模型中NK细胞对肝星状细胞的粘附与细胞毒性

EP3 enhances adhesion and cytotoxicity of NK cells toward hepatic stellate cells in a murine liver fibrosis model

作者信息Xixi Tao, Rui Zhang, Ronglu Du, Tingting Yu, Hui Yang, Jiwen Li, Yuhong Wang, Qian Liu, Shengkai Zuo, Xi Wang, Michael Lazarus, Lu Zhou, Bangmao Wang, Ying Yu, Yujun Shen
PMID35420633
期刊J Exp Med
发布时间2022-05
DOI10.1084/jem.20212414

实验完整度

高

包含体外细胞实验、小鼠模型(CCL4/BDL诱导)、基因敲除/过表达、单细胞测序及患者样本等多层级验证。

主要模型

小鼠原代NK细胞 NK-92MI人NK细胞系 小鼠CCL4诱导肝纤维化模型 小鼠BDL诱导肝纤维化模型 肝硬化患者外周血NK细胞

重点核对

NK细胞亚群分析(CD27/CD11b分型) EP3特异性敲除/过表达验证 Itga4/VCAM1粘附功能实验 CCL4/BDL诱导肝纤维化模型评估 EP3激动剂治疗实验

摘要

自然杀伤(NK)细胞通过抑制活化的肝星状细胞(HSC)群体在肝纤维化(LF)中表现出抗纤维化特性。前列腺素E2(PGE2)在先天性和适应性免疫中发挥双重作用。在这里,我们发现E-前列腺素3受体(EP3)在肝纤维化小鼠和肝硬化患者来源的NK细胞中显著下调。NK细胞特异性缺失EP3加剧了小鼠LF模型中的肝纤维化。EP3缺失选择性地降低了CD27+CD11b+双阳性(DP)NK亚群对活化HSC的细胞毒性。机制上,EP3缺失通过调节Itga4-VCAM1结合损害DP NK细胞对HSC的粘附和细胞毒性。EP3通过促进PKC介导的Spic在T191位点磷酸化从而促进Spic核转位,上调NK细胞中Itga4的表达。EP3激动剂硫前列酮减轻了CCL4诱导的小鼠肝纤维化。因此,EP3对于NK细胞对HSC的粘附和细胞毒性是必需的,并可能作为治疗LF的靶点。

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
EP3是否调控NK细胞对肝星状细胞的杀伤功能,从而影响肝纤维化进程?
核心机制
EP3通过Ca2+/PKC途径磷酸化Spic(T191),促进其核转位,上调Itga4表达,增强DP NK细胞与HSC表面VCAM1的粘附,从而发挥抗纤维化作用。
主要证据
EP3缺失加重CCL4/BDL诱导的肝纤维化,且DP NK细胞杀伤活性降低;过表达EP3则缓解纤维化,且依赖于Spic和Itga4/VCAM1途径。
研究意义
EP3在NK细胞中的激活可能成为治疗肝纤维化的潜在策略。

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

受体表达筛选与功能验证

鉴定参与NK细胞抗肝纤维化功能的PG受体

利用BDL和CCL4小鼠模型,检测肝内NK细胞PG受体表达,并通过体外杀伤实验筛选影响NK细胞毒性的受体。

2

体内基因操作验证

验证EP3在NK细胞中的功能必要性

构建NK细胞特异性EP3敲除和过表达小鼠,评估肝纤维化程度。

3

NK亚群功能分析

确定EP3影响的NK细胞亚群

分析NK细胞发育亚群的比例和功能,特别是DP亚群。

4

分子机制解析

阐明EP3调控NK细胞粘附和细胞毒性的分子途径

通过scRNA-seq和SCENIC分析筛选转录因子,验证Spic和Itga4的作用,并研究PKC/Spic/Itga4信号通路。

5

药物治疗验证

评估EP3激动剂对肝纤维化的治疗效果

在CCL4诱导的肝纤维化小鼠中给予EP3激动剂硫前列酮,评估肝纤维化程度。

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
SC-51322Cayman Chemical10010744
PF-04418948Cayman Chemical15016
L-798,106Cayman Chemical11129
硫前列酮Cayman Chemical14765
L161982Cayman Chemical10011565
SQ29548Cayman Chemical19025
CAY10441Cayman Chemical10005186
AL8810Cayman Chemical16735
BW A868CCayman Chemical12060
离子霉素Sigma-AldrichI3909
矿物油Sigma-Aldrich330779
CFDA-SEDOJINDO Molecular Technology150347-59-4
百日咳毒素List Biological Laboratories180
U73122MedChemExpressHY-13419
佛波酯MedChemExpressHY-18739
蜂毒肽MedChemExpressHY-P0233
渥曼青霉素MedChemExpressHY-10197
索曲他林SelleckchemS2791
鬼笔环肽Abcamab176753
PercollSolarbioP8370
OptiPrepSigma-AldrichD1556
胎牛血清Gibco10091155
青霉素-链霉素Invitrogen--
LX-2Sigma-AldrichSCC064
EasySep小鼠NK细胞分离试剂盒Stem Cell19855
马血清Gibco26050088
β-巯基乙醇SolarbioM8211
叶酸Sigma-AldrichF8758
肌醇Sigma-AldrichI7508
小鼠重组IL-2Peprotech212-12
GolgiStopBD Biosciences--
NK-92MIProcell Life Science & Technology Co.CL-0533
TransIT-TKO转染试剂Mirus BioMIR2152
SE Cell Line 4D-Nucleofector X Kit LLonzaV4XC-1012
Amaxa Nucleofector II/2bMirusbio--
BD LSRFortessa细胞分析仪BD Biosciences--
抗CD3-APC-cy7抗体BioLegend100222
抗NK1.1-BV421抗体BioLegend108732
抗CD11b-FITC抗体BioLegend101206
抗CD27-PE-cy7抗体BioLegend124216
抗CD49a-APC抗体BioLegend142606
抗CD49b-Percp-cy5.5抗体BioLegend108916
Cytofix/CytopermBD Biosciences--
Cytoperm溶液BD Biosciences--
抗IFN-γ-APC抗体BioLegend505809
FlowJo8.3.3TreeStar--
BD FACSAria IIBD Biosciences--
Image-Pro Plus 4.5Media Cybernetics--
羟脯氨酸检测试剂盒Nanjing Jiancheng Biochemical InstituteA030-2-1
抗NKp46抗体eBioscience16-3351-81
抗Spic抗体AffinityDF3350
Alexa Fluor 488偶联二抗Invitrogen--
Alexa Fluor 594偶联二抗Invitrogen--
ProLong Gold抗淬灭剂(含DAPI)Invitrogen--
LSM 800激光共聚焦显微镜Carl Zeiss--
乳酸脱氢酶细胞毒性检测试剂盒BeyotimeC0017
VCAM1-Fc重组蛋白R&D Systems643-VM
纤连蛋白R&D Systems4305-FNB
EnSpire 2300多功能酶标仪PerkinElmer--
TRIzol试剂Invitrogen--
NanoDrop 2000分光光度计Thermo Fisher Scientific--
逆转录试剂盒Takara--
SYBR Green Universal PCR mixTakara--
Roche LightCycler 480仪器IIRoche--
BCA蛋白定量试剂盒Pierce--
PVDF膜Millipore--
抗Spic抗体AffinityDF3350
抗α-SMA抗体Sigma-AldrichA5228
抗Desmin抗体Abcamab32362
抗胶原III抗体Proteintech22734-1-AP
抗GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
抗LaminB抗体Proteintech12987-1-AP
抗β-actin抗体AbclonalAC026
抗磷酸化苏氨酸抗体Cell Signaling Technology9386S
抗NKp46抗体AbclonalA14499
抗HA抗体Proteintech51064-2-AP
抗Itga4抗体Proteintech19676-1-AP
HRP标记的二抗Cell Signaling Technology--
增强化学发光试剂Thermo Fisher Scientific--
Tanon成像系统TanonTanon-5200Multi
10x Genomics平台10x Genomics--
Single Cell 3 v2试剂盒10x Genomics--
Illumina Novaseq 6000测序仪Illumina--
CellRanger软件v3.0.010x Genomics--
Seurat----
SingleR----
Metascape----
DAVID----
JASPAR----
基因集富集分析----
SCENIC----
Prism 5GraphPad--

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
CCL4诱导肝纤维化剂量:2 ml/kg体重,25% CCL4溶于矿物油,每周两次,持续4周;BDL手术操作及术后时间(15天)
阅读提示:Materials and methods - Rodent models of LF
NK细胞分离与培养
NK细胞分离方法(EasySep试剂盒),培养条件(α-MEM+10%FBS+10%马血清等),细胞因子添加(IL-2)
阅读提示:Materials and methods - Cell isolation, culturing, and transfection
细胞毒性实验
效靶比(10:1),共培养时间(6小时),检测方法(LDH释放)
阅读提示:Materials and methods - Cytotoxicity assay
粘附实验
包被蛋白(VCAM1-Fc或fibronectin,浓度10 μg/ml),细胞标记(CFDA-SE),共培养时间(4小时)
阅读提示:Materials and methods - Adhesion assay
基因操作
小鼠品系(EP3F/F、NKp46Cre等),siRNA序列,转染试剂及条件
阅读提示:Materials and methods - Animals and Cell isolation