FSTL1通过抑制STING自噬促进脓毒症中树突状细胞焦亡和免疫抑制

FSTL1 promotes dendritic cell pyroptosis and immunosuppression in sepsis by inhibiting STING autophagy.

作者信息Qiong Li, Hua Ling, Jingyi Li, Jinru Li, Wentao Duan, Lijun Guo, Xingui Dai
PMID41701691
期刊PLoS One
发布时间2026-02-17
DOI10.1371/journal.pone.0340204

实验完整度

体外细胞实验、小鼠CLP模型、多种通路调节剂、功能验证及体内外机制验证

主要模型

小鼠脾脏CD11c+树突状细胞 小鼠树突状细胞系DC2.4 小鼠盲肠结扎穿刺(CLP)脓毒症模型

重点核对

FSTL1与LPS共处理脾脏DC和DC2.4细胞(LPS 1 μg/mL,FSTL1 10 ng/mL,24 h) STING激动剂DMXAA(1 μg/mL)处理DC STING抑制剂C-176(20 μM)预处理2 h 自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(5 mM)预处理2 h CLP小鼠腹腔注射FSTL1(10 mg/kg)和/或C-176(20 mg/kg)

摘要

背景:脓毒症诱导的免疫抑制以树突状细胞(DC)耗竭为特征,与不良预后相关。糖蛋白FSTL1在脓毒症中升高,但其对DC焦亡及随后的免疫功能障碍的作用仍不清楚。方法:我们利用脾脏DC和小鼠树突状细胞系DC2.4的体外模型,以及小鼠盲肠结扎穿刺(CLP)脓毒症模型。使用特异性调节剂(STING激动剂DMXAA;STING特异性抑制剂C-176;自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤)探究STING和自噬的作用。通过Western blotting和流式细胞术定量cleaved CASP1和GSDMD-N来评估焦亡。通过检测蛋白磷酸化(p-STING、p-TBK1)和关键标志物(LC3B、P62)的Western blotting、免疫荧光和免疫共沉淀来评估STING通路激活和自噬流。通过增殖实验和细胞因子分泌分析确定DC介导的T细胞反应。结果:在体外和脓毒症小鼠中,FSTL1升高且与DC焦亡相关。机制上,FSTL1抑制STING的自噬降解,导致其积累和随后的激活。因此,这损害了T细胞启动能力,并在体内导致免疫抑制。抑制STING减弱了FSTL1诱导的焦亡,恢复了DC介导的T细胞活化,并改善了免疫抑制。在小鼠脓毒症模型中,FSTL1加重了多器官损伤并增加了死亡率,这些效应可被STING抑制逆转。结论:我们的研究结果表明,FSTL1与STING自噬降解受损和DC焦亡相关,提示了导致脓毒症免疫功能障碍的潜在途径。

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
FSTL1是否通过STING通路促进树突状细胞焦亡并参与脓毒症免疫抑制?
核心机制
FSTL1通过抑制STING的自噬降解,导致STING积累和通路激活,进而促进DC焦亡,损害T细胞启动能力,导致免疫抑制。
主要证据
体外实验显示FSTL1+LPS增加cleaved CASP1、GSDMD-N、IL-1β表达及DC焦亡率;STING抑制(C-176)或自噬抑制(3-MA)验证了通路;体内CLP模型证实FSTL1加重焦亡和免疫抑制,C-176可逆转。
研究意义
FSTL1可能作为监测脓毒症免疫抑制的新型生物标志物和潜在治疗靶点。

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

检测脓毒症小鼠血清FSTL1水平与免疫抑制表型

评估FSTL1水平是否与脓毒症免疫抑制相关

在CLP术后不同时间点(0、1、2、3天)收集小鼠血清,ELISA检测FSTL1及细胞因子(TGF-β、IL-2、IL-4、IL-10),流式分析PBMC中CD3+、CD4+、CD4+Foxp3+T细胞比例。

2

验证FSTL1对DC焦亡和T细胞启动能力的影响

确定FSTL1是否直接促进DC焦亡并损害其功能

从小鼠脾脏分离CD11c+ DC,用LPS或LPS+FSTL1处理,Western blot检测焦亡相关蛋白,流式检测焦亡率,ELISA检测细胞因子分泌;将处理后的DC与CD4+T细胞共培养,CFSE检测增殖,ELISA检测细胞因子。

3

验证STING通路在FSTL1诱导的DC焦亡中的作用

探究STING信号是否介导FSTL1的促焦亡效应

使用STING激动剂DMXAA处理DC,检测焦亡;使用STING抑制剂C-176预处理,检测焦亡蛋白、焦亡率、细胞因子及T细胞功能变化。

4

检测FSTL1对STING自噬降解的影响

阐明FSTL1增强STING信号的机制是否通过抑制自噬

检测自噬标志物(P62、LC3B)和STING水平,免疫荧光观察FSTL1与LC3B共定位及STING-LC3B共定位,免疫共沉淀检测LC3B与STING/P62相互作用;并用自噬抑制剂3-MA模拟FSTL1效应。

5

在CLP小鼠模型中验证FSTL1的作用及STING抑制的治疗效果

在体内验证FSTL1是否促进DC焦亡和免疫抑制,并评估STING抑制的逆转作用

CLP小鼠腹腔注射FSTL1或联合C-176,24小时后分离脾脏DC,检测焦亡、T细胞功能;评估血清细胞因子、外周血T细胞亚群、器官损伤和生存率。

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
脂多糖----
重组FSTL1Sino Biological Inc.51127-M08H
DMXAA----
C-176MCEHY10964
3-甲基腺嘌呤MCEHY-19312
Annexin V-FITC和7-AADBeijing Pulilai Technology Co., LtdE1010
FAM-FLICA Caspase-1检测试剂盒ImmunoChemistry Technologies--
PVDF膜----
HRP标记的二抗CST7074
ECL化学发光试剂盒Beijing Pulilai Technology Co., LtdD2300
Alexa Fluor 488标记的山羊抗小鼠IgGCST4409s
含DAPI的抗淬灭封片剂----
IL-2 ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltdml002095
IL-4 ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltdml002097
IL-10 ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltdml002100
TGF-β ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltdml037870
IL-1β ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltdml002093
IL-18 ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltdml037887
HMGB1 ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltdml037885
TNF-α ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltdml002023
IFN-γ ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltdml002096
磁珠细胞分选系统Miltenyi Biotech--
PBMC分离试剂盒TBDsciences--
RPMI 1640培养基----
DMEM培养基----
胎牛血清----
青霉素----
链霉素----
流式细胞仪(BD FACSCanto II)BD Biosciences--
荧光显微镜(NIKON CI-S)Nikon--
激光扫描共聚焦显微镜(Leica SP8)Leica--
ImageQuant LAS 4000系统----

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
细胞处理
LPS浓度1 μg/mL,FSTL1浓度10 ng/mL,处理时间24 h;C-176和3-MA的预处理时间2 h,浓度分别为20 μM和5 mM
阅读提示:Methods - Cell culture and treatment
动物模型
小鼠品系、性别、年龄、体重;CLP手术细节(穿刺次数、针号);FSTL1和C-176的给药剂量和方式;样本量(n=6每组)
阅读提示:Methods - Animals and Cecal ligation and puncture
焦亡检测
检测方法(Western blot检测cleaved CASP1和GSDMD-N;流式检测Caspase-1+/7-AAD+细胞比例);SYTOX green染色
阅读提示:Figure legends (Fig 2, 4, 6) 和 Methods - Flow cytometry analysis
T细胞功能
CFSE稀释法检测CD4+T细胞增殖;ELISA检测IL-2、IFN-γ、IL-4及IFN-γ/IL-4比值
阅读提示:Figure legends (Fig 2, 4, 6) 和 Results
自噬检测
Western blot检测P62、LC3B-II/LC3B-I比值、STING水平;免疫荧光检测STING-LC3B共定位;co-IP检测LC3B与STING/P62相互作用
阅读提示:Figure legends (Fig 5) 和 Results - FSTL1 potentiates STING signaling by impairing its autophagic degradation