IL-35在临床和实验性急性呼吸窘迫综合征模型中干扰脾T细胞

IL-35 interferes with splenic T cells in a clinical and experimental model of acute respiratory distress syndrome.

作者信息Chuan-Jiang Wang, Mu Zhang, Hua Wu, Shi-Hui Lin, Fang Xu
PMID30584968
发布时间2019-02
DOI10.1016/j.intimp.2018.12.024

实验完整度

包含临床样本分析、LPS和CLP两种ARDS小鼠模型、脾切除模型、中和抗体干预、组织病理评分、细胞因子检测和流式细胞术等多个独立实验层级,具有明确的功能验证和机制验证。

主要模型

C57BL/6小鼠LPS诱导的肺内ARDS模型 C57BL/6小鼠CLP诱导的肺外ARDS模型 脾切除小鼠ARDS模型 ARDS患者血清样本

重点核对

ARDS患者与健康对照的血清IL-35浓度比较 LPS和CLP模型中IL-35中和抗体(anti-Ebi3或anti-p35)的处理剂量和时间 脾切除术后14天再进行CLP或LPS诱导 Mikawa评分评估肺损伤程度 流式细胞术检测脾脏CD4+/Treg比例

摘要

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是一种危及生命的重症监护综合征,其核心问题是失控的炎症。其主要特征是炎性介质和细胞因子以及聚集的趋化因子损伤靶细胞。白细胞介素(IL)-35是新发现的IL-12细胞因子家族成员,与其他IL-12、IL-23和IL-27细胞因子具有结构相似性,但具有独特的免疫功能。IL-35在ARDS中的作用尚不清楚。我们研究的目的是确定IL-35在ARDS发展中的作用。在此,我们发现ARDS患者血清IL-35浓度显著高于健康人。此外,我们建立了脂多糖和盲肠结扎穿刺诱导的ARDS小鼠模型,并用中和抗体(抗IL-35 Ebi3或抗IL-35 P35)处理;结果表明,与未处理的模型相比,肺损伤更常发生,并且在中和抗体的治疗后,支气管肺泡灌洗液和血清中的炎性细胞因子CXCL-1、肿瘤坏死因子α、IL-6和IL-17A显著增加。因此,IL-35可以保护ARDS的发展。在我们的研究中更有趣的是,我们发现在不同的ARDS模型中,IL-35在肺和脾脏中的表达有所不同,这进一步表明脾脏可能仅在肺外ARDS模型中具有重要作用,提高了CD4+/CD4+CD25+Foxp3+(Tregs)的比例。同时在临床工作中,我们也发现肺外ARDS患者血清中IL-35浓度和CD4+/Treg比值较高,且死亡率低于脾脏功能不全者。因此,IL-35通过促进肺外ARDS中脾CD4+/Tregs的比例发挥保护作用,并因此可能成为一个治疗靶点。

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
IL-35在ARDS发病机制中的作用及其与脾脏和Treg细胞的关系
核心机制
IL-35通过促进脾脏中CD4+/Treg比例发挥保护作用,抑制炎症反应,且此机制在肺外ARDS中特异
主要证据
ARDS患者血清IL-35升高;小鼠模型中IL-35中和抗体加重肺损伤并增加炎症因子;脾切除降低IL-35水平;CLP模型中脾脏Treg比例增加。
研究意义
IL-35可能成为ARDS的治疗靶点,尤其在肺外ARDS中。

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

临床样本分析

评估ARDS患者血清IL-35水平及其与炎症因子的相关性

收集27例ARDS患者和11例健康对照的血清,用ELISA检测IL-35及多种细胞因子,进行ROC分析和相关性分析。

2

建立ARDS小鼠模型

模拟肺内和肺外ARDS并检测IL-35表达

C57BL/6小鼠经鼻滴注LPS(50μg)或行CLP手术,在不同时间点(6、12、24小时)收集血清、BALF、肺和脾脏,检测IL-35表达。

3

脾切除模型

验证脾脏对IL-35产生和功能的影响

对小鼠进行脾切除或假手术,14天后诱导ARDS,比较IL-35水平。

4

IL-35中和抗体处理

验证IL-35在ARDS中的保护作用

在CLP或LPS造模后30分钟给予anti-Ebi3或anti-p35中和抗体,评估肺损伤和细胞因子变化。

5

组织病理学分析

评估中和抗体对肺损伤程度的影响

肺组织固定、切片、H&E染色,用Mikawa评分评估损伤。

6

流式细胞术检测Treg

检测脾脏中CD4+/Treg比例变化

从脾脏分离T细胞,用抗CD4、CD25、Foxp3抗体染色,流式细胞术分析。

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。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
验证免疫效应
评估体内效果

产品清单

实验环节名称品牌货号
IL-35 ELISA试剂盒MyBioSource--
人细胞因子/趋化因子磁珠 Panel 试剂盒Merck Millipore--
脂多糖Sigma-Aldrich--
抗小鼠IL-35 EBI3抗体Rockland Immunochemicals--
抗小鼠IL-12A p35抗体Abcam Systems--
正常山羊同型IgGBioss--
小鼠细胞因子/趋化因子磁珠 Panel 试剂盒eBioscience--
TRIzol试剂TakaraBio--
Brilliant SYBR Green QPCR 预混液Takara Bio--
ABIPRISM7000实时荧光定量PCR仪Applied Biosystems--
FACScan流式细胞仪Becton Dickinson--

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
临床样本收集
ARDS诊断标准为柏林定义;患者来自ICU;排除标准包括24小时内大量输血或滤过、免疫治疗、慢性肺病;患者样本量27例,对照组11例;血液样本保存条件为-80℃。
阅读提示:Methods 2.1 Study population
小鼠ARDS模型建立
小鼠品系C57BL/6,雄性,8-12周龄,体重20-24g;LPS剂量50μg/只,经鼻滴入;CLP手术具体操作细节(如盲肠结扎位置和穿刺次数)未详细说明;时间点包括6h、12h、24h。
阅读提示:Methods 2.4 LPS-induced pulmonary ARDS model 和 2.5 CLP-induced extrapulmonary ARDS model
中和抗体处理
中和抗体种类:anti-mouse IL-35 EBI3(Rockland)或anti-mouse IL-12A p35(Abcam);剂量50μg/只;给药途径:腹腔注射;给药时间:建模后30分钟;对照:正常山羊IgG。
阅读提示:Methods 2.8 Antibody-mediated neutralization
脾切除模型
脾切除或假手术在造模前14天进行;术后给予头孢曲松20g/g(皮下注射)3天;确认脾切除成功的方法未明确说明。
阅读提示:Methods 2.6 Splenectomy model
组织学评分
肺组织固定、切片、H&E染色;Mikawa评分标准:肺泡充血、出血、中性粒细胞浸润或聚集、肺泡间隔增厚或透明膜形成,每项0-4分。
阅读提示:Methods 2.7 Histopathology
流式细胞术
脾脏T细胞分离方法未具体说明;抗体:抗CD4、CD25、Foxp3(eBioscience);每样本收集至少10^4个细胞;使用FACScan流式细胞仪和FlowJo软件7.6分析。
阅读提示:Methods 2.11 Flow cytometry