通过TLR4途径S100A4诱导慢性鼻窦炎伴鼻息肉的中性粒细胞炎症

S100A4 Induces Neutrophilic Inflammation in Chronic Rhinosinusitis with Nasal Polyps via TLR4 Pathway.

作者信息Yanyi Tu, Chunhao Li, Tao Li, Jing Liu, Linghui Meng, Shengyang Liu, Ping Li, Yuzhu Wan, Aiping Chen, Li Shi, De-Yun Wang
PMID41240201
发布时间2025-11-15
DOI10.1007/s10875-025-01953-4

实验完整度

高

包含患者组织样本的临床分型与免疫荧光分析、原代鼻上皮细胞体外功能实验以及TLR4和RAGE抑制剂机制验证,证据层级较完整。

主要模型

人鼻黏膜组织(CRSwNP患者和对照) 原代人鼻上皮细胞(hNECs)

重点核对

S100A4重组蛋白处理浓度2 μg/mL,处理时间24小时 TLR4抑制剂TAK-242(1.0 μM)和RAGE抑制剂FPS-ZM1(50 nM) 克拉霉素(10 μM)和地塞米松(100 nM)处理 中性粒细胞定义:NE+细胞/HPF≥20;嗜酸性粒细胞:MBP+细胞/HPF≥10 hNECs来源于3例健康对照

摘要

背景:治疗慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP)中的中性粒细胞炎症仍是一个挑战。控制组织中中性粒细胞的过度浸润和激活对于改善CRSwNP预后很重要。S100A4是一种钙结合蛋白,调节细胞迁移、趋化和组织纤维化。在本研究中,我们旨在探讨S100A4在CRSwNP中性粒细胞炎症中的作用及其与TLR4信号传导的关系。方法:使用定量RT-PCR和免疫荧光分析鼻窦黏膜中S100A4的表达和细胞分布。培养原代人鼻上皮细胞(hNECs)并用S100A4处理,以评估细胞因子和趋化因子的产生。此外,我们使用TLR4抑制剂(TAK-242)来研究S100A4是否通过TLR4途径发挥此作用。结果:我们发现与对照组相比,CRSwNP患者中S100A4 mRNA水平和S100A4+细胞数量增加,其中在未控制和混合嗜酸性粒细胞-中性粒细胞CRSwNP中水平最高。与嗜酸性粒细胞相比,S100A4与中性粒细胞的相关性更强。S100A4主要位于固有层中的炎症细胞,其中中性粒细胞构成S100A4+细胞的大多数。S100A4处理导致鼻上皮细胞中中性粒细胞趋化因子和促炎细胞因子IL-36γ的上调。S100A4通过TLR4途径诱导作用,可被克拉霉素和地塞米松抑制。结论:S100A4在嗜中性粒细胞性CRSwNP中升高,并通过TLR4信号级联对鼻上皮细胞发挥其促炎作用。

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
S100A4在CRSwNP中性粒细胞炎症中的作用及其是否通过TLR4信号通路发挥效应。
核心机制
S100A4通过TLR4信号通路(而非RAGE)促进鼻上皮细胞表达中性粒细胞趋化因子(如CXCL1、CXCL3、CXCL5、IL-6、IL-8)和促炎细胞因子IL-36γ,从而加剧中性粒细胞炎症。
主要证据
CRSwNP患者组织显示S100A4表达升高且与中性粒细胞相关;体外hNECs经S100A4刺激后趋化因子和IL-36γ上调,TAK-242抑制此效应而FPS-ZM1无效。
研究意义
S100A4是中性粒细胞性CRSwNP的关键因子,可能作为预测手术结果的生物标志物和新的治疗靶点。

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

患者样本收集与临床分组

评估CRSwNP患者与对照中S100A4的表达及其与临床控制状态的关系。

纳入49例CRSwNP患者和30例对照,获取鼻黏膜组织,术后1年按EPOS 2020标准分为控制、部分控制和未控制组。

2

S100A4表达与细胞分布分析

检测S100A4在CRSwNP组织中的表达水平、分布和细胞类型。

使用qRT-PCR检测S100A4 mRNA,免疫荧光检测S100A4+细胞数量及其与NE+中性粒细胞、MBP+嗜酸性粒细胞、CD4+T细胞、CD68+巨噬细胞等共定位。

3

CRSwNP内型分类与相关分析

分析S100A4与不同内型(T1/T2/T3)及嗜中性/嗜酸性表型的关联。

根据组织IFN-γ、IL-5、IL-17A mRNA水平将CRSwNP分为T1、T2、T3内型,比较S100A4在不同表型中的表达,并进行相关性分析。

4

原代鼻上皮细胞培养与S100A4处理

验证S100A4对鼻上皮细胞中性粒细胞趋化因子和细胞因子表达的影响。

分离培养原代人鼻上皮细胞,用2 μg/mL S100A4处理不同时间,检测CXCL1、CXCL3、CXCL5、IL-6、IL-8、G-CSF、IL-36γ等的mRNA和蛋白表达。

5

抑制剂和药物干预实验

探究S100A4的作用是否通过TLR4或RAGE通路,以及克拉霉素和地塞米松的影响。

hNECs分别用S100A4联合TAK-242、FPS-ZM1、克拉霉素、地塞米松处理,检测下游细胞因子和趋化因子的表达变化。

6

Western blot检测蛋白表达

验证S100A4诱导的蛋白水平变化及抑制剂和药物的抑制作用。

收集细胞裂解物,进行SDS-PAGE和免疫印迹,检测IL-6、IL-8、G-CSF、IL-36γ的蛋白表达。

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
S100A4重组蛋白Sino Biological10185-H08E
TAK-242Med Chem ExpressHY-11109
FPS-ZM1Med Chem ExpressHY-19370
克拉霉素Med Chem ExpressHY-17508
地塞米松Med Chem ExpressHY-14648
QuantiCyto® 人IL-6 ELISA试剂盒NeoBioscienceEHC007.96
QuantiCyto® 人IL-8 ELISA试剂盒NeoBioscienceEHC008.96

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
患者纳入与分组
患者诊断标准(EPOS 2020)、样本类型(鼻息肉组织或中鼻甲/钩突黏膜)、临床控制分组标准
阅读提示:Methods - Patients
S100A4表达检测
组织RNA提取方法、qPCR内参基因(GAPDH)、免疫荧光抗体信息和染色条件
阅读提示:Methods - Quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction & Immunofluorescence Staining
内型分类
IFN-γ、IL-5、IL-17A的检测方法及阈值(对照90百分位数)
阅读提示:Methods - Quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction and Endotype Classification
hNECs培养与处理
细胞分离培养方法、S100A4浓度(2 μg/mL)及处理时间、抑制剂和药物浓度
阅读提示:Methods - Human Nasal Epithelial Cells (hNECs) Culture and Treatment
蛋白检测
裂解液配方、SDS-PAGE条件、抗体信息(Table S1)
阅读提示:Methods - Western Blot