巨噬细胞P2Y6R激活通过IL-27介导的Th1反应加重银屑病炎症

Macrophage P2Y6R activation aggravates psoriatic inflammation through IL-27-mediated Th1 responses

作者信息Li Yin, Enming Zhang, Tianqi Mao, Yifan Zhu, Shurui Ni, Yehong Li, Chunxiao Liu, Yafei Fang, Kexin Ni, Yuhe Lu, Huanqiu Li, Mengze Zhou, Qinghua Hu
PMID39525587
发布时间2024-10
DOI10.1016/j.apsb.2024.06.008

实验完整度

包含基因敲除小鼠模型(P2Y6R−/−和巨噬细胞条件敲除)、体外细胞实验、体内回补实验、抑制剂筛选及分子动力学模拟等多层级验证,涵盖功能与机制研究。

主要模型

IMQ诱导的银屑病小鼠模型 巨噬细胞条件性P2Y6R敲除小鼠(Lyz2creP2Y6Rfl/fl) 骨髓来源巨噬细胞(BMDMs) 初始CD4+ T细胞

重点核对

P2Y6R在银屑病皮损中的表达上调及与PASI评分的正相关 巨噬细胞P2Y6R敲除对IMQ诱导银屑病严重程度的影响 IL-27在P2Y6R介导的Th1分化中的必要性(IL-27ra−/−小鼠) P2Y6R下游PLCβ/p-PKC/MAPK信号通路的激活 新型P2Y6R抑制剂FS-6的体内外药效及与ARG266残基的结合

摘要

嘌呤能信号在银屑病病程中对免疫炎症反应的调节起因果作用,但其调控机制仍不清楚。作为嘌呤受体家族成员,P2Y6R主要分布于巨噬细胞,在本研究中,其在银屑病患者的皮损中显著上调。在此,在咪喹莫特处理的小鼠中,巨噬细胞条件性敲除P2Y6R可减轻银屑病的严重程度,而cell-chat算法显示巨噬细胞P2Y6R与IL-27介导的Th1细胞之间存在相关性。机制上,P2Y6R增强PLCβ/p-PKC/MAPK激活,依赖性诱导IL-27释放,随后调节Th1细胞分化,导致银屑病的红斑和鳞屑斑块。有趣的是,我们开发了一种新型P2Y6R抑制剂FS-6,它与P2Y6R的ARG266侧链结合,表现出靶向P2Y6R的显著抗银屑病效果。我们的研究提供了P2Y6R在银屑病发病机制中作用的见解,并提示其作为开发治疗干预靶点的潜力。新型P2Y6R抑制剂FS-6可发展为临床抗银屑病候选药物。

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
巨噬细胞P2Y6R如何调控银屑病中的免疫炎症反应及其机制?
核心机制
巨噬细胞P2Y6R通过PLCβ/p-PKC/MAPK信号通路促进IL-27释放,IL-27以依赖IL-27RA的方式激活CD4+T细胞中的p-JAK2/p-STAT1/T-bet信号,促进Th1细胞分化,从而加重银屑病炎症。
主要证据
P2Y6R−/−和巨噬细胞条件敲除小鼠减轻IMQ诱导的银屑病症状,伴随Th1细胞比例降低;体外实验证实P2Y6R缺失减少IL-27分泌,而IL-27回补恢复Th1分化和炎症表型;FS-6抑制P2Y6R并靶向ARG266残基。
研究意义
研究揭示P2Y6R在银屑病发病中的关键作用,并提示P2Y6R可作为治疗干预的靶点,新型抑制剂FS-6具有开发为临床抗银屑病药物的潜力。

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

表达分析

检测P2Y6R在银屑病皮损和正常皮肤中的表达差异及其与疾病严重程度的相关性。

利用GEO数据集分析P2Y6R表达,免疫荧光染色验证巨噬细胞中P2Y6R表达,并分析其与PASI评分的相关性。

2

基因敲除小鼠验证

评估P2Y6R基因敲除对IMQ诱导银屑病模型的影响。

使用P2Y6R−/−和巨噬细胞条件敲除小鼠,建立IMQ诱导的银屑病模型,观察皮肤厚度、脾指数、组织学改变及Th1细胞比例。

3

体外细胞共培养

验证巨噬细胞P2Y6R对Th1细胞分化的影响。

分离WT和P2Y6R−/−小鼠BMDMs,经UDP和IMQ刺激后收集上清,与CD4+ T细胞共培养,检测Th1细胞比例和IFNγ水平。

4

机制研究

阐明P2Y6R下游信号通路及IL-27的作用。

Western blot检测P2Y6R下游PLCβ/p-PKC/MAPK通路蛋白,ELISA检测IL-27浓度,使用IL-27ra−/− T细胞验证IL-27依赖性,并使用特异性激动剂验证通路。

5

IL-27回补实验

验证IL-27在体内恢复P2Y6R缺陷引起的表型。

对Lyz2creP2Y6Rfl/fl小鼠皮下注射IL-27重组蛋白,观察银屑病严重程度和Th1细胞比例变化。

6

抑制剂筛选与验证

开发并评估新型P2Y6R抑制剂FS-6的活性和结合机制。

通过ELISA、GCI、CETSA、DARTs等技术评估FS-6与P2Y6R的结合,并通过诱变实验验证关键残基,同时在体外和体内评估FS-6对银屑病的治疗效果。

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
DMEM培养基Gibco11965092
胎牛血清AusGeneXFBSSA500-5
尿苷二磷酸Sigma-AldrichBCCB4639
咪喹莫特MedChemExpressHY-B0180
佛波醇酯MedChemExpressHY-18739
茴香霉素MedChemExpressHY-18982
环格列酮MedChemExpressHY-W011220
C6神经酰胺MedChemExpressHY-19542
CD4磁珠BD Biosciences551539
IMDM培养基KeyGENKGM12200-500
佛波醇酯TopscienceTQ0198
离子霉素MedChemExpressHY-13434
布雷菲德菌素AMedChemExpressHY-16592
FS-6----
甲氨蝶呤----
抗小鼠CD86抗体Abcamab239075
抗小鼠P2Y6R抗体AffinityDF6956
Alexa Fluor 488偶联二抗Abcamab150113
Ki67抗体Abcamab15580
RNA提取试剂VazymeR401-01
HiScript II Q RT SuperMixVazymeR222-01
SYBR Green染料TransGen BiotechAQ602-01
IV型胶原酶Sigma-AldrichC4-28-100 MG
脱氧核糖核酸酶ISigma-Aldrich10104159001
CD4-FITC抗体Invitrogen11-0042-85
CD11c-PE-cy7抗体Invitrogen25-0114-82
CD86-FITC抗体Invitrogen11-0862-82
NK1.1-PE抗体Invitrogen12-5941-82
IFN-γ-PE抗体Invitrogen12-7311-82
IL-17A-APC抗体Invitrogen17-7177-81
CD45-PE-Cy7抗体Invitrogen25-0451-82
CD207-Alexa Fluor 488抗体Invitrogen53-2073-82
CD163-PE抗体Invitrogen12-1631-82
MHCII-Percp-cy5.5抗体BD Pharmingen562363
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
磷酸酶抑制剂BeyotimeP1082
PLCβ抗体Biossbs-6976R
PKC抗体Abcamab181558
p-PKC抗体AbcamEP2730Y
p38抗体AffinityAF6456
p-p38抗体AffinityAF4001
ERK抗体Biossbs-0022R
p-ERK抗体Biossbs-3016R
p-JAK2抗体AbclonalA19629
JAK2抗体AbclonalAP0531
p-STAT1抗体Biossbs1657R
STAT1抗体Proteintech10144-2-AP
p-JNK抗体Biossbs1640R
JNK抗体AffinityAF6318
T-bet抗体Abclonal14-5825-82
β-actin抗体AffinityT0022
小鼠IL-27 ELISA试剂盒Neobioscience TechnologyEMC115.96
小鼠IFNγ ELISA试剂盒MULTI SciencesEK280HS
Lipofectamine 3000转染试剂InvitrogenL3000001
Opti-MEM培养基Gibco31985070
4PCP WAVE芯片----
硅胶Qingdao Ocean Chemical Works--
硅胶60 GF254Qingdao Ocean Chemical Works--
高效液相色谱Agilent1100 Series
咪喹莫特乳膏(5%)Sichuan Med-Shine Pharmaceutical Co.--
IL-27重组蛋白AbclonalRP00702

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
细胞培养与刺激
BMDMs的分离与培养条件,UDP和IMQ的刺激浓度与时间
阅读提示:2.1 Cells, 图3C-D
动物模型建立
IMQ的剂量、给药方式、持续时间;小鼠品系与基因型
阅读提示:2.3 In vivo experiments, 图1C
Th1细胞分化
初始CD4+ T细胞分离方法、极化条件(IL-12、anti-IL-4浓度)
阅读提示:2.1 Cells, 图2A
信号通路检测
Western blot抗体及稀释比例、蛋白提取方法
阅读提示:2.7 Immunoblotting
抑制剂处理
FS-6的给药剂量、方式、时间
阅读提示:2.3 In vivo experiments, 图8A