白细胞介素-6反式信号传导调节免疫介导坏死性肌病中单核细胞趋化蛋白-1的产生

Interleukin-6 trans-signalling regulates monocyte chemoattractant protein-1 production in immune-mediated necrotizing myopathy

作者信息Xue Ma, Hua-Jie Gao, Hui-Zhen Ge, Qing Zhang, Bi-Tao Bu
PMID38391023
发布时间2025-02-01
DOI10.1093/rheumatology/keae118

实验完整度

包含患者肌肉组织病理分析、血清细胞因子检测、体外成肌细胞功能实验及机制验证(STAT3敲低、ChIP-qPCR、双荧光素酶报告基因)。

主要模型

IMNM患者肌肉标本 人永生化成肌细胞 HEK 293T细胞

重点核对

IMNM患者与对照组肌肉标本的病理学和RT-qPCR分析 血清MCP-1、IL-6和sIL-6R水平及相关性分析 人成肌细胞经IL-6、IL-6+sIL-6R、hyIL-6处理后MCP-1表达变化 STAT3敲低对hyIL-6诱导MCP-1表达的影响 pSTAT3在MCP-1启动子上的结合(ChIP-qPCR)及对启动子活性的影响(双荧光素酶报告基因)

摘要

目的:免疫介导坏死性肌病(IMNM)在病理上以弥漫性肌纤维坏死和再生、肌吞噬作用以及稀疏的炎性浸润为特征。单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)是调节单核细胞/巨噬细胞浸润到受损组织的关键趋化因子。尚未在IMNM中研究IL-6信号传导对MCP-1表达的诱导作用。方法:通过免疫组织化学和逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)评估肌肉标本中MCP-1的表达。使用基于电化学发光的免疫测定法评估多种血清细胞因子的水平。采用流式细胞术、RT-qPCR、酶联免疫吸附测定、western blot、双荧光素酶报告基因实验和染色质免疫沉淀qPCR探讨IL-6信号传导对人成肌细胞MCP-1产生的影响。结果:MCP-1在IMNM患者肌肉中呈散在阳性表达,位于肌纤维内及少数炎性细胞中。肌浆MCP-1表达与肌坏死、肌再生和炎性浸润显著相关。与对照组相比,IMNM患者血清MCP-1、IL-6和可溶性IL-6受体(sIL-6R)水平升高。IMNM患者血清MCP-1水平与血清IL-6表达及临床疾病严重程度显著相关。IL-6/sIL-6R复合物通过信号转导和转录激活因子3(STAT3)通路诱导人成肌细胞中MCP-1的表达。机制上,磷酸化STAT3富集于MCP-1启动子区域并促进转录。结论:IL-6反式信号传导可能通过调节IMNM中MCP-1的表达来增强炎症,从而参与IMNM的免疫发病机制。

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-6反式信号传导是否调节IMNM中MCP-1的表达,并可能参与其免疫发病机制?
核心机制
IL-6反式信号(IL-6/sIL-6R复合物)通过STAT3通路诱导人成肌细胞中MCP-1的表达,磷酸化STAT3直接结合MCP-1启动子区域促进转录。
主要证据
在IMNM患者肌肉中观察到MCP-1高表达,并与肌坏死、再生和炎性浸润相关;血清MCP-1与IL-6及疾病严重程度相关;体外实验表明IL-6/sIL-6R复合物通过STAT3通路诱导MCP-1表达,且pSTAT3直接结合MCP-1启动子。
研究意义
研究揭示了IL-6反式信号传导在IMNM发病中的潜在致病意义,为IMNM的免疫治疗提供了新思路。

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

患者肌肉组织病理学分析

评估IMNM患者肌肉中MCP-1和CCR2的表达及其与病理特征(坏死、再生、炎性浸润)的相关性

对IMNM患者和对照组的肌肉活检标本进行免疫组化染色(MCP-1、CCR2、CD68、MHC-I等),并通过RT-qPCR检测MCP-1和CCR2 mRNA水平。

2

血清细胞因子检测

比较IMNM患者与对照组血清中MCP-1、IL-6、sIL-6R等细胞因子的水平,并分析其相关性

使用ELISA和电化学发光免疫分析检测血清中的细胞因子。

3

体外细胞实验

验证IL-6反式信号能否诱导人成肌细胞MCP-1表达,并探讨STAT3通路的作用

在人成肌细胞中,用IL-6、IL-6+sIL-6R、hyIL-6刺激,检测MCP-1表达;通过siRNA敲低STAT3,观察对MCP-1诱导的影响;通过ChIP-qPCR和双荧光素酶报告基因验证pSTAT3直接调控MCP-1启动子。

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
肌营养不良蛋白抗体Leica BiosystemsNCL-DYS1
MCP-1抗体Abcamab214819
CCR2抗体R&D Systemsclone
CD56抗体Abcamab6123
MAC抗体Santa Cruz Biotechnologysc-58935
辣根过氧化物酶标记二抗Boster Biological TechnologySV0004
Alexa Fluor偶联二抗Invitrogen--
MCP-1同型对照Abcamab172730
CCR2同型对照Proteintech66360-3-Ig
CD56同型对照Proteintech66360-1-Ig
MAC同型对照Proteintech66360-2-Ig
TRIzol试剂Yeasen--
Prigrow I培养基Applied Biological Materials--
青霉素-链霉素Servicebio--
desmin抗体Proteintech16520-1-AP
白细胞介素-6PeproTech--
可溶性IL-6受体Novoprotein Scientific--
重组人IL-6/IL-6Rα蛋白嵌合体(HYPER-IL-6)R&D Systems--
脂质体转染试剂Codex DNA--
STAT3 siRNARiboBio--
RIPA裂解液Servicebio--
磷酸酶抑制剂Promotor Biotechnology--
BCA蛋白定量试剂盒Servicebio--
分光光度计Thermo Fisher Scientific--
磷酸化STAT3抗体Cell Signalling Technology9145
STAT3抗体Proteintech60199-1-Ig
GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
辣根过氧化物酶标记二抗Cell Signalling Technology--
V-PLEX人促炎因子1试剂盒Meso Scale Diagnostics--
IL-6、MCP-1、sIL-6R ELISA试剂盒Neobioscience Technology--
α-CD130 (IL-6ST)-APC抗体BioLegendclone
α-CD126 (IL-6R)-PE抗体BioLegendclone
FACSCalibur流式细胞仪Becton Dickinson--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
双荧光素酶报告基因检测试剂盒Promega--
GraphPad Prism 8.01GraphPad Software--

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
患者肌肉组织病理学
IMNM患者和对照组肌肉标本的MCP-1和CCR2表达,以及坏死、再生和炎性浸润的量化
阅读提示:Materials and methods: Immunohistochemistry staining in muscle biopsies; Figure 1
血清细胞因子检测
血清MCP-1、IL-6、sIL-6R水平,以及它们与疾病严重程度(CK、LDH、MMT-8)的相关性
阅读提示:Materials and methods: Measurements of serum cytokines; Figure 2 and 3
体外细胞实验
人成肌细胞中IL-6/sIL-6R复合物或hyIL-6刺激的浓度、时间,MCP-1表达变化,STAT3敲低效率
阅读提示:Materials and methods: Treatment of human myoblasts; Figure 4
机制验证
pSTAT3在MCP-1启动子上的结合位点及对启动子活性的影响
阅读提示:Materials and methods: Chromatin immunoprecipitation qPCR and Dual-luciferase reporter assay; Figure 4