IL-19是一种新型淋巴管生成因子,诱导淋巴管生成和淋巴管连接调控

IL-19 Is a Novel Lymphangiocrine Factor Inducing Lymphangiogenesis and Lymphatic Junctional Regulation

作者信息Amanda M Peluzzo, Amanda St Paul, Cali B Corbett, Sheri E Kelemen, Silvia Fossati, Xiaolei Liu, Michael V Autieri
PMID40371466
发布时间2025-07
DOI10.1161/ATVBAHA.125.322669

实验完整度

包含体外hdLEC功能实验(增殖、迁移、网络形成)、RNAseq转录组分析、ECIS通透性检测、Western blot蛋白验证、体内dKO小鼠功能实验和免疫染色,涵盖多层级验证。

主要模型

人真皮淋巴内皮细胞(hdLECs) Il19−/−Ldlr−/−双敲除(dKO)小鼠 Ldlr−/−小鼠(对照)

重点核对

hdLEC细胞:来自Cell Biologics(批次030414F14)和PromoCell(批次467Z001.2, 481Z001.2, 483Z001.2),传代2-6代 rhIL-19处理浓度:100ng/mL或200ng/mL;VEGFC:100ng/mL;oxLDL:20μg/mL或100μg/mL 小鼠品系:Ldlr−/−和Il19−/−Ldlr−/−(dKO),8-12周龄,高脂饮食(AIN-76A Western Diet)或标准饮食,16周 Evans Blue清除实验:耳皮下注射3μL 1mg/mL染料,16小时后提取定量 每组小鼠数量:Ldlr−/− HFD n=12,dKO HFD n=12,Ldlr−/− Control n=12,dKO Control n=12

摘要

背景:淋巴系统通过清除液体、大分子和免疫细胞来维持组织稳态。连接蛋白复合物的结构组织对淋巴功能至关重要,其中初始淋巴管具有可渗透的纽扣状连接,集合淋巴管具有相对不可渗透的拉链状连接。在炎症期间,这种连接形态似乎发生逆转,导致整体淋巴功能障碍。关于免疫调节细胞因子对炎症期间淋巴管形成和功能的影响知之甚少。本研究旨在检验白细胞介素-19(IL-19)在炎症期间促进淋巴管生成和维持正常淋巴功能的假设。方法:我们使用培养的人真皮淋巴内皮细胞(hdLECs)来确定IL-19的表达及其对淋巴管生成实验的影响。免疫细胞化学和电阻抗传感(ECIS)确定了连接形态对体外通透性的影响。RNA测序确定了IL-19对基因表达的影响。使用Il19−/−Ldlr−/−双敲除(dKO)小鼠来确定IL-19在体内对淋巴功能和淋巴管可视化的影响。结果:内源性IL-19的表达可由外源性IL-19和血管内皮生长因子C(VEGFC)刺激诱导。IL-19具有淋巴管生成作用,可增加hdLEC的迁移、网络形成和增殖。IL-19诱导转录因子和通透性相关基因的表达。IL-19诱导快速的VE-钙黏蛋白磷酸化,增加hdLEC单层的通透性,并减轻氧化低密度脂蛋白(oxLDL)相关的hdLEC通透性降低。在体内,高脂饮食的dKO小鼠与对照组小鼠相比,淋巴引流受损,淋巴分支点减少,拉链状连接百分比增加。结论:综上所述,这些是首次表明IL-19在体外对淋巴管形成和功能具有强效作用,并且IL-19在体内调节淋巴引流的数据。IL-19可能代表一种免疫调节细胞因子,具有改善炎症导致的淋巴功能受损的治疗潜力。

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
IL-19在炎症期间是否促进淋巴管生成并维持淋巴管功能。
核心机制
IL-19通过上调转录因子KLF4和Prox1,进而诱导Angpt2表达,调控VE-钙黏蛋白磷酸化和连接形态,影响淋巴内皮通透性;同时存在内源性IL-19介导VEGFC信号的自分泌途径。
主要证据
体外hdLEC实验表明IL-19促进增殖、迁移和网络形成,并诱导VE-钙黏蛋白磷酸化和通透性改变;体内dKO小鼠在HFD下表现出淋巴引流受损、分支减少和拉链状连接增加。
研究意义
IL-19作为一种免疫调节细胞因子,可能具有改善炎症引起的淋巴功能受损的治疗潜力,并可能通过增强功能性淋巴表面积和介导反向胆固醇转运等抗动脉粥样硬化功能发挥作用。

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

IL-19表达与受体分析

验证hdLECs中IL-19及其受体复合物的表达,并探索外源性刺激对表达的影响。

通过Western blot检测基础及rhIL-19或rhVEGFC刺激后IL-19、IL-20Rα、IL-20Rβ的表达,并检测STAT3磷酸化。

2

体外淋巴管生成功能评估

评估IL-19对hdLEC迁移、网络形成和增殖的促进作用。

通过transwell迁移、划痕实验、Matrigel网络形成实验、细胞计数和BrdU掺入实验评估IL-19的功能。

3

转录组分析

鉴定IL-19影响的基因表达谱并验证关键基因表达。

通过RNAseq分析IL-19处理后的差异表达基因,并用qRT-PCR和Western blot验证关键转录因子和连接相关基因。

4

信号通路机制探索

阐明IL-19诱导Prox1和Angpt2表达的上游调控机制。

通过siRNA敲低STAT3、KLF4、FOXO1,并检测Prox1、cyclin D1、cyclin E1、Angpt2的表达变化,同时检测Prox1 mRNA稳定性。

5

通透性和连接形态评估

评估IL-19对hdLEC屏障功能和VE-钙黏蛋白连接形态的影响。

通过ECIS测量跨内皮电阻,并用免疫细胞化学观察VE-钙黏蛋白的分布模式。

6

体内功能验证

验证IL-19在体内对淋巴功能和形态的影响。

使用dKO和Ldlr−/−对照小鼠,在标准饮食或HFD下,通过Evans Blue清除实验、淋巴管分支计数和VE-钙黏蛋白连接形态分析评估淋巴功能。

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
杜氏磷酸盐缓冲液Corning21-040-CV
内皮细胞生长培养基Cell BiologicsH1168
内皮细胞生长培养基PromoCellC-22221
内皮细胞补充因子PromoCellC-39221
胎牛血清HyCloneSH30396.03
胰蛋白酶Corning25-052-CI
重组人IL-19R&D Systems1035-IL
重组人VEGFCPeprotech100-20CD-20UG
人氧化低密度脂蛋白Kalen Biomedical770202-4
WP1066Santa Cruzsc-203282
二甲基亚砜SigmaD2650
Amaxa HCAEC核转染试剂盒Lonza--
ON-TARGETplus siCONTROL非靶向siRNADharmacon--
BrdU细胞增殖检测试剂盒Cell Signaling Technology6813
Nexcelom T4细胞计数仪Nexcelom--
VersaMax酶标仪Molecular Devices--
Millicell Transwell小室MillicellPI8P01250
EVOS M5000成像系统ThermoFisher Scientific--
基质胶Corning--
Olympus CKX41倒置显微镜Olympus--
Trizol试剂Invitrogen15596018
NanoDrop分光光度计ThermoFisher Scientific--
SuperScript IV逆转录酶Invitrogen--
SYBR Green荧光染料Applied Biosystems--
QuantStudio 3实时荧光定量PCR仪Applied Biosystems--
Trimmomatic v.0.36----
STAR比对器v.2.5.2b----
Subread包v.1.5.2----
DESeq2----
GeneSCF v.1.1-p2----
牛血清白蛋白SigmaA3803
IL-20Rα抗体AbclonalA10308
IL-20Rβ抗体AbclonalA7980
IL-19抗体R&D SystemsAF1035
磷酸化STAT3抗体Cell Signaling Technology9131S
STAT3抗体Cell Signaling Technology9132
磷酸化VEGFR3抗体Affinity BiosciencesAF3676
VEGFR3抗体InvitrogenPA5-32409
VEGFC抗体Proteintech22601-1-AP
细胞周期蛋白D1抗体Santa Cruz BiotechnologySC-718
细胞周期蛋白B1抗体NeoMarkersMA-868-P0
细胞周期蛋白E1抗体Santa Cruz BiotechnologySC-481
Prox1抗体InvitrogenPA5-85552
Prox1抗体R&D SystemsAF2727
Angpt2抗体InvitrogenPA5-27297
C2CD4B抗体InvitrogenPA5-70721
磷酸化FOXO1抗体Cell Signaling Technology9461S
FOXO1抗体Cell Signaling Technology2880S
KLF4抗体AbclonalA13673
磷酸化VE-钙黏蛋白(Y685)抗体Invitrogen2460291
磷酸化VE-钙黏蛋白(Y658)抗体PhosphosolutionsCP1981
VE-钙黏蛋白抗体R&D SystemsAF1002
GAPDH抗体Cell Signaling Technology2118L
HSC70抗体Santa Cruz BiotechnologySc-7298
HRP标记二抗Cell Signaling Technology7074S
HRP标记二抗Cell Signaling Technology7076S
HRP标记二抗R&D SystemsHAF017
iBright成像系统ThermoFisher Scientific--
8W10E+培养板Applied Biophysics--
Z Theta仪器Applied Biophysics--
L-半胱氨酸ThermoFisher ScientificA10435
鼠尾胶原蛋白Advanced BIOMATRIX5153-100MG
氯化钠ThermoFisher Scientific7647-14-5
驴血清Jackson Labs017-000-121
抗山羊IgG AF568InvitrogenA11057
DAPIInvitrogenD3571
Fluoro-Gel封片剂Electron Microscopy Sciences17985-10
Olympus BX53显微镜Olympus--
异氟烷----
伊文思蓝染料Fisher ChemicalE515-25
Hamilton注射器Hamilton Company87908
甲酰胺EM ScienceFX0420
Olympus SZ61体视显微镜Olympus--
Triton X-100SigmaT8787
VE-钙黏蛋白抗体(大鼠)BD Biosciences550548
LYVE1抗体AngioBio11-034
抗大鼠IgG AF647Jackson ImmunoResearch712-605-153
抗兔IgG AF488InvitrogenA21206
Fluoro-Gel封片剂Electron Microscopy Sciences17985-11
Leica DM4 B显微镜Leica--
Zeiss LSM 900 Airyscan 2显微镜Zeiss--
ImageJ软件----
GraphPad Prism 10.1.2----

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
细胞培养
hdLEC来源(Cell Biologics Lot 030414F14;PromoCell Lots 467Z001.2, 481Z001.2, 483Z001.2),培养基(Cell Biologics Cat. H1168;PromoCell Cat. C-22221和C-39221),传代次数(2-6代)
阅读提示:Materials and Methods: Cells and Culture
细胞处理
rhIL-19浓度(100或200 ng/mL)、rhVEGFC浓度(100 ng/mL)、oxLDL浓度(20或100 μg/mL)、刺激时间(如24小时、6天等)
阅读提示:Materials and Methods: Cells and Culture; Results及图例
siRNA敲低
siRNA类型(Prox1, STAT3, KLF4, IL-19, FOXO1, Scram)、转染浓度(1.25μM)、转染试剂(Amaxa HCAEC Nucleofector Kit)
阅读提示:Materials and Methods: Cells and Culture; Results部分
体内实验
小鼠品系(Ldlr−/−, dKO)、年龄(8-12周)、饮食类型(标准饮食5053 IRR或高脂饮食AIN-76A Western Diet IRR)、饮食持续时间(16周)、各组样本量(Evans Blue实验每组n=12,其他实验每组n=6)
阅读提示:Materials and Methods: Mice and Study Design; Figure 7 legend
Evans Blue清除实验
Evans Blue浓度(1 mg/mL)、注射体积(3μL)、注射部位(耳皮下)、清除时间(16小时)、提取方法(甲酰胺提取,55℃过夜)、检测波长(620nm)
阅读提示:Materials and Methods: Lymphatic Function with Evans Blue dye