VISTA缺陷通过促进Th17分化加剧肺纤维化的发生发展

VISTA Deficiency Exacerbates the Development of Pulmonary Fibrosis by Promoting Th17 Differentiation.

作者信息Haiping Xie, Xuexin Zhong, Junlin Chen, Shuang Wang, Yuefang Huang, Niansheng Yang
PMID38911987
发布时间2024-06-19
DOI10.2147/JIR.S458651

实验完整度

研究包含患者样本、细胞系(原代成纤维细胞)、基因敲除小鼠模型及过继转移实验,并通过流式、组织学、免疫印迹等多层级验证。

主要模型

患者PBMC 小鼠原代肺成纤维细胞 BLM诱导的PF小鼠模型 Rag1−/−小鼠过继转移模型

重点核对

CTD-ILD患者CD4 T细胞中VISTA表达降低 Vsir−/−小鼠CD4 T细胞在体外Th17极化条件下IL-17A表达升高 IL-17A处理促进小鼠原代肺成纤维细胞α-SMA表达、迁移及Cxcl1和Il6表达 VISTA阻断或Vsir敲除增强BLM诱导的PF(Ashcroft评分、纤维化面积、α-SMA表达) Rag1−/−小鼠接受Vsir−/− CD4 T细胞后Th17细胞比例升高且PF加重

摘要

背景 间质性肺疾病(ILD)以肺纤维化(PF)为特征,是多种ILD的终末阶段。免疫系统在PF的发病机制中发挥重要作用。V域免疫球蛋白T细胞活化抑制因子(VISTA)是一种具有免疫抑制功能的免疫检查点。然而,其在PF发生发展中的具体作用和潜在机制仍有待阐明。 方法 我们评估了结缔组织病相关性间质性肺疾病(CTD-ILD)患者CD4 T细胞中VISTA的表达。分离野生型(WT)或Vsir−/−小鼠的脾细胞,并在体外诱导分化。此外,分离原代肺成纤维细胞并用白细胞介素-17A(IL-17A)处理。在VISTA阻断或Vsir敲除后,用博来霉素(BLM)刺激小鼠。此外,将WT或Vsir−/− CD4 T细胞过继转移至Rag1−/−小鼠,随后用BLM刺激。 结果 CTD-ILD患者CD4 T细胞中VISTA表达降低。Vsir缺陷在体外增强了辅助性T细胞17(Th17)细胞的分化。此外,IL-17A增强了炎性细胞因子的产生,以及肺成纤维细胞的分化和迁移。VISTA阻断和Vsir敲除均增加了产生IL-17A的Th17细胞的百分比,并促进了BLM诱导的PF。此外,接受Vsir−/− CD4 T细胞的小鼠比接受WT CD4 T细胞的小鼠表现出更高比例的Th17细胞和更严重的PF。 结论 这些发现证明了VISTA通过控制Th17细胞分化在调节PF发生发展中的重要作用。这些见解表明,靶向VISTA可能是PF的一种有前景的治疗策略。

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
VISTA在肺纤维化发生发展中的作用及其调控Th17细胞分化的机制是什么?
核心机制
VISTA在CD4 T细胞上负调控Th17细胞分化,从而抑制IL-17A的产生,进而减轻肺纤维化。
主要证据
患者样本显示VISTA表达降低;体外实验显示Vsir缺陷增强Th17分化;体内实验显示VISTA阻断或Vsir敲除加重BLM诱导的PF,且过继转移Vsir−/− CD4 T细胞加重PF;IL-17A促进成纤维细胞活化和迁移。
研究意义
揭示了VISTA调控Th17分化在PF发病中的新机制,提示靶向VISTA可能成为治疗PF的创新策略。

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

体外Th17分化实验

评估Vsir缺陷对CD4 T细胞向Th17分化的影响

分离WT和Vsir−/−小鼠脾细胞,在含α-CD3、α-CD28及Th17极化细胞因子(TGF-β1、IL-6、IL-1β、IL-23、anti-IFN-γ、anti-IL-4)的培养基中培养4天,通过流式细胞术和real-time PCR检测IL-17A等表达。

2

IL-17A对原代肺成纤维细胞的影响

验证IL-17A能否激活成纤维细胞并促使其分化、迁移和产生炎性因子

分离小鼠原代肺成纤维细胞,用重组小鼠IL-17A(50 ng/mL)处理不同时间,通过免疫印迹检测α-SMA表达,通过伤口愈合实验检测迁移,通过real-time PCR检测Cxcl1和Il6表达。

3

BLM诱导的PF小鼠模型及VISTA阻断

评估VISTA阻断对BLM诱导肺纤维化的影响

小鼠气管内注射BLM(2 mg/kg)诱导PF,从第7天开始每3天腹腔注射抗VISTA抗体或同型对照,第21天处死,通过组织学、免疫组化和流式细胞术评估纤维化程度和CD4 T细胞细胞因子产生。

4

Vsir敲除对BLM诱导PF的影响

评估Vsir基因敲除对BLM诱导肺纤维化的影响

对WT和Vsir−/−小鼠进行BLM气管内注射,第21天处死,通过组织学、免疫组化和real-time PCR评估纤维化程度和纤维化标志物表达,通过流式细胞术检测肺和引流淋巴结中CD4 T细胞细胞因子产生。

5

过继转移实验

验证CD4 T细胞中Vsir缺失对BLM诱导PF的影响

从WT和Vsir−/−小鼠脾脏分离CD4 T细胞,过继转移至Rag1−/−小鼠,两周后气管内注射BLM,第21天处死,评估纤维化程度和Th17细胞比例。

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
RPMI 1640培养基Gibco--
胎牛血清Procell--
二甲基亚砜Asegene--
淋巴分离液STEMCELL Technologies--
PE/Cyanine7抗CD3抗体BioLegend300316
Alexa Fluor® 647抗CD4抗体BioLegend300520
PerCP抗CD8抗体BioLegend344708
Brilliant Violet 785™抗CD14抗体BioLegend301840
Pacific Blue™抗CD56抗体BioLegend318326
Brilliant Violet 711™抗CXCR5抗体BioLegend356934
Brilliant Violet 605™抗CCR6抗体BioLegend353420
Brilliant Violet 510™抗CXCR3抗体BioLegend353726
PE抗VISTA抗体eBioscience12-1088-41
APC/Cyanine7抗CCR7抗体BioLegend353212
FITC抗CD45RA抗体BioLegend304106
Zombie Yellow™可固定活力试剂盒BioLegend423104
Cytek™ AURORA流式细胞仪Cytek Biosciences--
离子霉素Sigma-Aldrich500
佛波醇12-肉豆蔻酸酯13-乙酸酯Sigma-Aldrich50
布雷非德菌素ASigma-Aldrich5
抗CD45抗体BioLegend103108
抗CD3抗体BioLegend100216
抗CD8抗体BioLegend100706
固定/破膜液BD Biosciences--
透化/洗涤缓冲液BD Biosciences--
抗IL-17A抗体BioLegend506916
抗IFN-γ抗体BioLegend505702
抗TNF-α抗体BioLegend506304
抗Foxp3抗体BioLegend320012
Foxp3染色试剂盒eBioscience--
Attune® NxT流式细胞仪ThermoFisher--
伊红----
Masson三色染色----
抗原修复液--PH=6.0,
过氧化氢----
牛血清白蛋白----
α-平滑肌肌动蛋白抗体Abcamab5694
辣根过氧化物酶标记二抗ServicebioGB23303
DAB显色液ServicebioG1212
ImageJ软件NIH--
GentleMACS组织处理器----
70微米细胞筛网BD--
红细胞裂解液Sigma--
小鼠CD4 T细胞分选试剂盒STEMCELL Technologies--
抗小鼠CD3抗体BioLegend5
抗小鼠CD28抗体BioLegend2
青霉素-链霉素Gibco--
转化生长因子β1PeproTech100-21-2
白细胞介素6Sino Biological50136-MNAE
白细胞介素1βPeproTech211-11B-2
白细胞介素23NovoProteinC03U
抗小鼠IFN-γ抗体BioLegend505702
抗小鼠IL-4抗体BioLegend504102
转化生长因子β1PeproTech100-21-2
白细胞介素2Sino Biological51061-MNAE-20
Alexa Fluor® 700抗CD3抗体BioLegend100216
FITC抗CD8抗体BioLegend100706
APC抗IL-17A抗体BioLegend512306
PE抗CD44抗体BioLegend103008
Alexa Fluor® 647抗Ki67抗体BioLegend151206
DMEM培养基Gibco--
胰蛋白酶Thermo Fisher Scientific--
重组小鼠IL-17APeproTech210-17-5
RIPA裂解液----
蛋白酶/磷酸酶抑制剂Asegene--
BCA蛋白定量试剂盒EpiZyme--
聚偏二氟乙烯膜Millipore--
抗GAPDH抗体Cell Signaling TechnologyD16H11
化学发光Western blot成像系统AmershamImageQuant
TRIzol试剂Invitrogen--
Evo M-MLV逆转录预混液Accurate Biology--
SYBR Green荧光染料Accurate Biology--
博来霉素MCEHY-17565A
抗VISTA抗体BioXcellBE0310

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
体外Th17分化
脾细胞来源(WT或Vsir−/−);分化条件:anti-CD3/anti-CD28浓度、TGF-β1、IL-6、IL-1β、IL-23浓度;培养时间
阅读提示:Methods: Cell Culture
成纤维细胞实验
原代肺成纤维细胞的分离与传代;IL-17A处理浓度和时间;检测α-SMA、Cxcl1、Il6的时间点
阅读提示:Methods: Isolation and Culture of Mice Primary Lung Fibroblasts; Figure 2 legend
BLM诱导肺纤维化模型
小鼠品系、年龄、性别;BLM剂量、给药途径;抗VISTA抗体或同型对照的剂量、频率和起始时间;处死时间
阅读提示:Methods: BLM-Induced Murine Model; Figure 3 legend
Vsir基因敲除实验
BLM剂量和途径;肺组织病理评分方法;纤维化标志物mRNA检测
阅读提示:Methods: BLM-Induced Murine Model; Results section and Figure 4 legend
过继转移实验
CD4 T细胞分离方法;过继转移的数量和途径;Rag1−/−小鼠接受BLM的时间;纤维化评估和Th17检测
阅读提示:Methods: Adoptive Transfer; Figure 6 legend
人PBMC分析
患者和健康对照的纳入标准、样本量;抗体克隆和稀释度;流式细胞仪型号
阅读提示:Methods: Human Subjects, PBMCs Isolation, Flow Cytometry Analysis; Figure 1 legend