角质形成细胞中GRP78下调通过募集和激活CCR6+ IL-17A产生型γδ T细胞促进皮肤炎症

GRP78 Downregulation in Keratinocytes Promotes Skin Inflammation through the Recruitment and Activation of CCR6+ IL-17A-Producing γδ T Cells

作者信息Liang Zhao, Jun Li, Biling Jiang, Jing Yang, Jiajia Lan, Danqi Li, Jingjing Wen, Yuting Xia, Wenjia Nie, Zhen Wang, Yibing Lv, Fanfan Zeng, Yan Li, Guanxin Shen, Ping Lei, Juan Tao
PMID38272207
发布时间2024-07
DOI10.1016/j.jid.2023.12.023

实验完整度

研究包含患者样本分析、体外细胞实验、IMQ诱导小鼠模型、机制验证及治疗干预,涉及多层级(临床样本、细胞系、动物模型)和功能验证(siRNA敲低、重组蛋白、抑制剂)。

主要模型

HaCaT人角质形成细胞系 小鼠PAM212角质形成细胞系 IMQ诱导的银屑病小鼠模型 银屑病患者的PBMC和外周血γδ T细胞

重点核对

IMQ剂量:62.5mg 5% IMQ乳膏每日涂抹6天 siRNA注射:100 nmol/ml,50 μl,皮内多点注射,每3天一次 重组鼠GRP78剂量:10 μg/g体重,腹腔注射,隔日一次 BIX软膏剂量:含100 μg BIX,每日外用 JNK抑制剂SP600125浓度:10 μM,预处理30分钟

摘要

γδ T淋巴细胞向皮肤病变的迁移及其伴随的致病性IL-17A产生在银屑病的发病机制中起着关键作用。然而,γδ T细胞产生IL-17A及其迁移的调控机制仍未完全阐明。细胞内GRP78是一种调节内质网应激的分子伴侣,而分泌型GRP78作为消退相关分子模式的成员,发挥免疫调节作用。在本研究中,我们发现银屑病患者的皮肤病变中的细胞内GRP78和血清中的分泌型GRP78均显著降低。GRP78敲低加剧了咪喹莫特诱导的皮肤炎症,而应用重组GRP78蛋白或BIP诱导剂X(一种GRP78诱导剂)则减轻了皮炎。机制上,角质形成细胞中GRP78敲低增强了趋化因子(特别是CCL20)的产生,从而调节γδ T细胞的迁移。此外,发现重组GRP78直接与γδ T细胞结合,通过下调CCR6和IL-17A表达来抑制其迁移能力和促炎能力。总之,我们的结果揭示了GRP78在银屑病发病机制中的关键作用,主要通过调节角质形成细胞与γδ T细胞之间的相互作用实现,并可能为银屑病治疗提供有前景的靶点。

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
GRP78在银屑病发病中的作用及其调控角质形成细胞与γδ T细胞相互作用的机制。
核心机制
角质形成细胞中GRP78下调激活JNK通路,促进趋化因子CCL20等产生,募集γδ T细胞;细胞外GRP78直接结合γδ T细胞,下调CCR6和IL-17A表达,抑制其迁移和促炎功能。
主要证据
患者皮肤和血清GRP78降低且与疾病严重度相关;GRP78敲低加重IMQ诱导的皮肤炎症,重组GRP78或BIX减轻炎症;transwell实验显示GRP78调节γδ T细胞迁移依赖CCL20/CCR6轴。
研究意义
揭示了GRP78在银屑病发病机制中的关键作用,并为银屑病治疗提供了有前景的靶点。

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

临床样本分析

评估银屑病患者皮肤和血清中GRP78水平及其与疾病严重程度和IL-17A的关系。

检测银屑病患者皮肤病变和血清样本中GRP78表达,分析血清GRP78与PASI评分及IL-17A水平的相关性。

2

体外细胞实验

验证GRP78对γδ T细胞IL-17A产生和迁移的影响。

用rhGRP78处理银屑病患者PBMC和纯化的γδ T细胞,检测IL-17A水平、凋亡率、相关基因表达及与GRP78的结合。

3

体内动物实验

评估GRP78在IMQ诱导银屑病小鼠模型中的作用。

IMQ涂抹诱导小鼠银屑病,通过siRNA敲低皮肤GRP78、注射rmGRP78或外用BIX软膏,评估皮肤炎症和γδ T细胞浸润。

4

机制验证

阐明GRP78调节角质形成细胞与γδ T细胞相互作用的分子机制。

在HaCaT细胞中敲低或过表达GRP78,检测JNK通路磷酸化及趋化因子表达;transwell实验检测γδ T细胞迁移;流式检测CCR6和IL-17A。

5

治疗干预

验证BIX软膏外用对IMQ诱导银屑病小鼠的治疗作用。

制备含BIX的软膏,每日外用,评估皮肤炎症、GRP78水平、JNK磷酸化及γδ T细胞浸润。

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Gibco--
胎牛血清Gibco--
白细胞介素-17APeprotech--
白细胞介素-22Peprotech--
白细胞介素-1αPeprotech--
制瘤素MPeprotech--
肿瘤坏死因子-αPeprotech--
SP600125MedChemExpress--
BIP诱导剂XMedChemExpress--
脂质体3000Invitrogen--
RNAiso Plus试剂Takara--
RevertAid逆转录酶Thermo Fisher Scientific--
SYBR Green 混合物Bio-Rad Laboratories--
CFX Connect实时荧光定量PCR检测系统Bio-Rad Laboratories--
RIPA裂解液----
PhosStop磷酸酶抑制剂Roche--
Complete蛋白酶抑制剂混合物Roche--
蛋白A/G琼脂糖Beyotime--
抗GRP78抗体Proteintech66574-1-Ig
抗泛素抗体Abcamab140601
抗GRP78抗体Abcamab32618
Zombie Aqua可固定活力试剂盒BioLegend423102
BD Cytofix/Cytoperm试剂盒BD Biosciences--
膜联蛋白VBD Biosciences559763
PE标记γδ TCR抗体BioLegend331210
抗人IL-17A抗体BioLegend512322
抗人CCR6抗体BioLegend353418
CellTrace Far Red细胞增殖试剂盒Thermo Fisher ScientificC34564
Precision Count计数微球BioLegend424902
CCL20中和抗体R&D SystemsAF360-SP
同型对照IgGR&D SystemsAB-108-C
咪喹莫特乳膏--H20030128
重组人IL-2Beijing Four Rings Biopharmaceutical--

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
临床样本收集
患者与健康对照的皮肤组织和血清样本,PASI评分
阅读提示:Materials and Methods: Patient samples
IMQ诱导小鼠模型
IMQ用量(62.5mg 5%乳膏)、每日涂抹、连续6天
阅读提示:Materials and Methods: Mice studies
siRNA敲低处理
siRNA浓度100nmol/ml,体积50μl,皮内注射,每3天一次(体内);转染用Lipofectamine 3000
阅读提示:Materials and Methods: Mice studies; Supplementary Materials and Methods: siRNA transfection
重组GRP78处理
rmGRP78剂量10μg/g体重,腹腔注射,隔日一次;rhGRP78体外浓度未明确(需查阅原文)
阅读提示:Materials and Methods: Mice studies; Supplementary Materials and Methods
BIX软膏处理
BIX浓度(5μg/g或100μg?),外用每日一次
阅读提示:Materials and Methods: Mice studies; Figure 6 legend
细胞培养与刺激
HaCaT和PAM212细胞培养条件(DMEM+10%FBS),M5处理浓度(各10ng/ml)
阅读提示:Supplementary Materials and Methods: Keratinocyte cultures
JNK抑制实验
SP600125浓度10μM,预处理30分钟
阅读提示:Supplementary Materials and Methods: Keratinocyte cultures
transwell迁移实验
细胞数量(γδ T 2×10^5/孔,HaCaT 1×10^5/孔),孵育24小时
阅读提示:Supplementary Materials and Methods: Transwell assays