探究干燥综合征及非干燥综合征相关干眼中的结膜免疫通路

Investigating conjunctival immune pathways in Sjögren and non-Sjögren disease associated dry eye

作者信息Kaitlin K Scholand, Laura Schaefer, Jianming Shao, Zhiyuan Yu, Stephen C Pflugfelder, Robert A Britton, Cintia S de Paiva
PMID41651377
期刊Ocul Surf
发布时间2026-04
DOI10.1016/j.jtos.2026.02.001

实验完整度

包含患者样本的转录组分析(NanoString)及免疫荧光验证,但样本量有限,且缺乏体外或动物模型验证。

主要模型

患者结膜印迹细胞学样本(HC、ATD、SjD-KCS) 患者结膜组织(免疫荧光)

重点核对

样本采集部位:颞侧球结膜,使用EyePrim装置 RNA提取试剂盒:RNeasy Mini Kit(Qiagen) 基因表达分析平台:NanoString nCounter Human Immunology V2 panel 差异表达基因筛选阈值:fold change ≥1.2或≤-1.2,p-adj<0.05 正常对照组纳入标准:干眼严重度评分为0

摘要

目的:干眼病(DED)根据其主要病因分为水液缺乏型(ATD)、蒸发过强型或混合型。干燥综合征角结膜炎(SjD-KCS)是一种非常严重的自身免疫性ATD DED。本研究的目的是比较从ATD、SjD-KCS患者和健康对照(HC)结膜中采集的转录组变化,以评估基于诊断的眼表免疫反应差异。方法:使用EyePrim装置采集颞侧球结膜的印迹细胞学样本。提取RNA并使用Nanostring nCounter Human Immunology V2 panel进行基因表达分析。结果上传至ROSALIND和Metascape,通过比较(所有DED vs HC;SjD vs HC;ATD vs HC)识别差异表达基因(DEGs)及相关的预测通路。一部分样本(每组n=4)用于LAMP3和HLA-DR的免疫荧光染色。结果:研究共纳入49名患者(25名HC;12名SjD;12名ATD)。在所有DED与HC的比较中发现100个DEGs。SjD与HC比较中发现69个DEGs。ATD与HC比较中发现11个DEGs。SjD与ATD比较中没有发现DEGs。DEGs涉及与病毒反应、适应性免疫和细胞间通讯相关的免疫通路。与HC相比,DED结膜中LAMP3和HLA-DR表达增加。结论:我们的研究结果表明,无论诊断如何,DED眼表都具有相似的免疫相关DEGs和相关通路。关键词:干燥综合征,干眼,结膜,印迹细胞学,水液缺乏型干眼

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
比较ATD、SjD-KCS和健康对照结膜中的转录组变化,以评估基于诊断的眼表免疫反应差异。
核心机制
无论干眼诊断如何,眼表免疫反应共享相似的免疫相关DEGs和通路,涉及I型和II型干扰素信号、MHC I类和II类抗原呈递、吞噬和补体系统等。
主要证据
NanoString分析显示所有DED vs HC有100个DEGs,SjD vs HC有69个,ATD vs HC有11个,但SjD vs ATD无显著DEGs;免疫荧光显示DED组LAMP3和HLA-DR表达增加。
研究意义
研究提示眼表可能具有炎症阈值,超过该阈值后免疫反应相似,与体征和症状严重程度无关。

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

患者招募与临床评估

收集不同诊断的干眼患者和健康对照的临床样本,并评估疾病的严重程度和症状。

纳入25名HC、12名ATD和12名SjD-KCS患者,进行干眼严重度评分、OSDI、SANDE、TBUT、Schirmer I试验、角膜和结膜染色、泪河高度测量等。

2

结膜印迹细胞学采样和RNA提取

获得结膜细胞用于基因表达分析。

使用EyePrim装置从颞侧球结膜采集印迹细胞学样本,RNA提取使用RNeasy Mini Kit,并进行RNA质量检测和纯化。

3

NanoString基因表达分析

定量分析结膜样本中免疫相关基因的表达。

使用NanoString nCounter Human Immunology V2 panel分析594个转录本,使用ROSALIND软件进行数据标准化、差异表达分析和通路富集分析。

4

生物信息学分析

识别差异表达基因涉及的生物学通路和转录因子。

使用Metascape进行功能注释和通路富集分析,包括DisGeNET和TRRUST数据库;使用GSEA比较ATD和SjD之间的通路差异。

5

临床相关性分析

验证DEGs与干眼症状和体征的相关性。

选择CD74、LAMP3和HLA-DRB3,使用Spearman相关分析其与OSDI、SANDE、角膜染色、结膜染色等指标的相关性。

6

免疫荧光染色验证蛋白表达

在蛋白水平验证LAMP3和HLA-DR在结膜样本中的表达。

对每组4个样本的结膜印迹样本进行免疫荧光染色,使用抗LAMP3和HLA-DR抗体,观察表达情况。

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
EyePrim装置Opia Tech--
Supor 450膜----
RNeasy Mini试剂盒Qiagen--
NanoDrop 2000Thermo Scientific--
Agilent BioanalyzerAgilent--
RNA Clean & Concentrator试剂盒Zymo Research--
NanoString nCounter Human Immunology V2 panelNanoString--
小提琴图----
ROSALINDROSALIND, Inc.--
Metascape----
fgsea R包----
GraphPad PrismGraphPad Software--
Venny----
EMD Millipore Biopore膜EMD Millipore--
LAMP3抗体Cell Signaling Technology--
HLA-DR抗体Thermo Fisher--
AlexaFluor 555驴抗兔二抗Jackson ImmunoResearch--
FITC驴抗鼠二抗Jackson ImmunoResearch--
Hoechst 33342Thermo FisherCat#H1399
Fluoromount-GSouthernBiotech--
Nikon A1 RMP共聚焦显微镜Nikon--
NIS Elements AR软件4.20版Nikon--

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
患者招募与临床评估
患者性别(均为女性)、年龄、分组(HC、ATD、SjD-KCS)及各项临床指标(严重度评分、OSDI、SANDE、TBUT、Schirmer I、角膜和结膜染色、泪河高度)的评估标准
阅读提示:Methods 4.1 Patients
结膜印迹细胞学采样和RNA提取
采样装置(EyePrim)、采样部位(颞侧球结膜)、RNA提取试剂盒(RNeasy Mini Kit)及纯化试剂盒(RNA Clean & Concentrator Kit)
阅读提示:Methods 4.2 Conjunctival impression cytology and RNA extraction
NanoString基因表达分析
NanoString panel(Human Immunology V2)、归一化方法(几何均值)、差异表达阈值(fold change≥1.2或≤-1.2,p-adj<0.05)
阅读提示:Methods 4.3 NanoString® and data analysis using ROSALIND®
生物信息学分析
Metascape分析参数、GSEA软件(fgsea R包)及统计阈值(Benjamini-Hochberg调整p值<0.05)
阅读提示:Methods 4.4 Gene Set Enrichment Analysis, 4.5 Pathway analysis and functional annotation using metascape
免疫荧光染色
样本采集膜(EMD Millipore Biopore)、固定条件(100%甲醇,-20℃,10分钟)、透化(0.1% TritonX)、封闭(20%驴血清)、一抗(LAMP3和HLA-DR)浓度、二抗(AlexaFluor 555和FITC)浓度、核染色(Hoechst 33342)浓度及孵育时间、封片剂(Fluoromount-G)
阅读提示:Methods 4.6 Immunofluorescence staining and confocal microscopy