富含组氨酸糖蛋白调节中性粒细胞和溶栓相关的出血性转化

Histidine-rich glycoprotein modulates neutrophils and thrombolysis-associated hemorrhagic transformation.

作者信息Wei Jiang, Yuexin Zhao, Rongrong Liu, Bohao Zhang, Yuhan Xie, Bin Gao, Kaibin Shi, Ming Zou, Dongmei Jia, Jiayue Ding, Xiaowei Hu, Yanli Duan, Ranran Han, DeRen Huang, Luc Van Kaer, Fu-Dong Shi
PMID39148004
发布时间2024-09
DOI10.1038/s44321-024-00117-y

实验完整度

包含临床队列蛋白质组学与ELISA验证、体外中性粒细胞功能实验、小鼠MCAO模型体内实验,以及RNA-seq和蛋白质组学机制验证。

主要模型

急性缺血性卒中患者血浆 人外周血中性粒细胞 人脑微血管内皮细胞(hCMEC/D3) 光栓性小鼠MCAO模型

重点核对

HRG在tPA输注后1小时在血浆中升高,但在随后发生HT的患者中未升高 HRG通过CLEC1B受体减少tPA诱导的中性粒细胞NETosis和炎症因子产生 HRG抑制中性粒细胞跨体外BBB模型迁移 小鼠MCAO模型中,延迟tPA治疗(5小时)联合HRG给药减少HT和神经功能缺损 HRG siRNA加重HT,而中性粒细胞耗竭或DNase I处理可逆转

摘要

重组组织型纤溶酶原激活剂(tPA)静脉溶栓仍然是急性缺血性卒中(AIS)患者的主要治疗方法。然而,tPA相关出血性转化(HT)的机制仍知之甚少。通过纳米液相色谱串联质谱法检测到,与tPA输注前基线相比,tPA输注后1小时富含组氨酸糖蛋白(HRG)表达升高(发现队列,n=10),随后通过ELISA在验证队列(n=157)中得到证实。令人惊讶的是,在随后发生HT的个体中未检测到HRG升高。在体外实验中,HRG减少了tPA诱导的中性粒细胞NETosis、炎症细胞因子产生和跨血脑屏障迁移。在光栓性小鼠AIS模型中,HRG给药通过抑制中性粒细胞免疫浸润和下调促炎信号通路,改善了延迟溶栓时的HT。中性粒细胞耗竭或NETosis抑制也减轻了HT,而HRG siRNA治疗加重了HT。总之,HRG水平的波动可能反映tPA治疗及其相关的HT。HRG对中性粒细胞的抑制作用可能抵消tPA诱导的AIS患者免疫异常和HT。

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
tPA溶栓后血浆中HRG水平的变化及其对tPA相关出血性转化的影响和机制是什么?
核心机制
HRG通过CLEC1B受体抑制中性粒细胞NETosis、炎症因子产生和跨血脑屏障迁移,并下调NOD样受体信号通路和NF-κB等促炎信号通路,从而减轻tPA相关出血性转化。
主要证据
发现队列(n=10)和验证队列(n=157)显示tPA后HRG升高,且HRG升高不足与HT风险增加相关;体外实验显示HRG抑制中性粒细胞NETosis、炎症因子和迁移;小鼠MCAO模型中HRG给药减轻延迟溶栓导致的HT和神经功能缺损。
研究意义
作者提出监测HRG水平可能作为预测和管理溶栓相关出血性转化的潜在靶点,并可能延长tPA治疗时间窗。

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

临床队列蛋白质组学筛选

鉴定tPA溶栓后血浆中差异表达蛋白

对10例AIS患者tPA治疗前后血浆进行DIA蛋白质组学分析,鉴定出119个DEPs,其中HRG显著升高;随后在157例患者中通过ELISA验证。

2

体外中性粒细胞功能实验

研究HRG对tPA刺激的中性粒细胞存活、NETosis、炎症因子和迁移的影响

分离人外周血中性粒细胞,用tPA和HRG处理,检测细胞活力、NETosis、TNF-α/IL-8/ROS水平、F-actin聚合及跨体外BBB迁移。

3

小鼠MCAO模型体内验证

验证HRG对延迟溶栓诱导的HT和神经功能的影响

建立光栓性MCAO模型,于卒中后1小时或5小时给予tPA(10mg/kg),并在5小时组联合脑室内注射HRG,24小时后评估神经功能、脑出血量和中性粒细胞浸润。

4

信号通路机制分析

阐明HRG抑制中性粒细胞活化的分子机制

对tPA和tPA+HRG处理的中性粒细胞进行RNA-seq和蛋白质组学分析,鉴定差异表达基因和蛋白,并进行KEGG和GO富集分析。

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
UltiMate 3000UHPLC液相色谱仪Thermo Fisher Scientific--
Q-Exactive HF X质谱仪Thermo Fisher Scientific--
RPMI-1640培养基ProcellPM150110
钙黄绿素-AMGlpbioGC34061
Hoechst 33342SolarbioC0031
脂多糖Sigma-AldrichL8880
人脑微血管内皮细胞Zhongqiao Xinzhou BiotechnologyZQ0961
玫瑰红Sigma-Aldrich330000
组织型纤溶酶原激活剂Boehringer Ingelheim--
重组富含组氨酸糖蛋白Sino Biological10836-H08H
脱氧核糖核酸酶ISigma-AldrichD5025
抗组蛋白H3抗体Abcamab219407
抗髓过氧化物酶抗体InvitrogenMA1-80878
抗CLEC1A抗体Proteintech13394-1-AP
抗CLEC1B抗体Proteintech12814-1-AP
Alexa-Fluor 488驴抗兔二抗InvitrogenA-21206
Alexa-Fluor 594驴抗鼠二抗InvitrogenA-32744
Alexa-Fluor 488标记的鬼笔环肽InvitrogenA12379
抗小鼠Ly6G单克隆抗体Bio X CellBE0075-1
大鼠抗Ly6G单克隆抗体Biolegend127605
兔抗HRG抗体Proteintech26252-1-AP
EGM-2 MV培养基LonzaCc-3162
D-葡萄糖Sigma-Aldrich158968
人中性粒细胞密度梯度分离试剂盒Solarbio--
红细胞裂解液SolarbioR1010
HRG ELISA试剂盒Sino BiologicalKIT10836
IL-8 ELISA试剂盒MEIMIANMM-50812H1
TNF-α ELISA试剂盒MEIMIANMM-50812H1
ROS检测试剂盒KeyGENBioTECHKGT010
Transwell膜插件Corning Life Science--
血红蛋白含量检测试剂盒SolarbioBC5585
PerfectStart SYBR Green qPCR预混液TransgenAQ601
TRIzol试剂Invitrogen15596026CN
EntransterTM体内转染试剂Engreen Biosystem Co, Ltd18668-11-1
SYPRO Ruby蛋白染色剂Life Technologies--
增强化学发光系统Pierce Biotechnology--
Bradford蛋白定量试剂盒Bio-Rad--

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
患者队列与血浆采集
患者纳入标准、tPA剂量、血浆采集时间点(基线、输注后1小时)
阅读提示:Methods: Patient cohort and plasma collection; Figure 2
中性粒细胞分离与培养
血液来源、密度梯度分离试剂盒、细胞纯度>98%
阅读提示:Methods: Isolation and culture of human peripheral blood neutrophils
细胞活力与NETosis检测
tPA浓度(10μg/ml)、HRG浓度(0.05-1μM)、刺激时间(2.5小时)、抗体阻断浓度
阅读提示:Methods: Neutrophil viability assay; In vitro NETosis assay; Figure 3, 4
体外BBB模型
hCMEC/D3细胞系、Transwell孔径(3μm)、包被胶原IV和纤连蛋白浓度、氧糖剥夺时间(4小时)
阅读提示:Methods: In vitro model of the BBB and permeability assay; Figure 5
小鼠MCAO模型
小鼠品系(C57BL/6)、年龄、玫瑰红剂量(60mg/kg)、光照时间(25分钟)、tPA剂量(10mg/kg)、HRG给药方式(脑室内)
阅读提示:Methods: Photothrombotic stroke model and tPA thrombolysis; Figure 6
中性粒细胞耗竭与NETosis抑制
抗Ly6G剂量(8mg/kg)、DNase I剂量(5mg/kg)
阅读提示:Methods: Neutrophil depletion and DNase I treatment; Figure EV3