过继转移极化的M2c巨噬细胞改善大鼠肝移植急性排斥反应

Adoptive transfer of polarized M2c macrophages ameliorates acute rejection in rat liver transplantation.

作者信息Peijun Yang, Xuan Zhang, Zhibin Lin, Quancheng Wang, Dongnan Guo, Pengcheng Zhang, Long Yang, Hong Zhang, Rui Ding, Kaishan Tao, Xiao Li, Kefeng Dou
PMID32655794
发布时间2020-06-15
DOI--

实验完整度

包含体外细胞极化实验、动物模型(大鼠肝移植)、功能验证(存活率、肝功能)和机制验证(CD8+ T细胞、凋亡、MHC-II、MGAT5)多个层级。

主要模型

大鼠原位肝移植模型 骨髓源性巨噬细胞(BMDMs)

重点核对

M2c极化条件:骨髓来源巨噬细胞经MCSF刺激7天,再用50 ng/ml地塞米松刺激24小时 过继转移剂量和途径:3×10^6细胞/只,经门静脉输注 动物模型构建:Lewis供体至BN受体(AR模型),BN供体至Lewis受体(耐受模型) 分组:AR+PBS、AR+M0、AR+Lewis-M2c、AR+BN-M2c,每组13只 检测时间点:第7天取材,存活监测

摘要

肝巨噬细胞在肝移植(LT)后的耐受诱导中发挥关键作用。然而,巨噬细胞具有功能异质性,M2c巨噬细胞(一种以表面标志物CD163为特征、分泌白细胞介素-10(IL-10)和转化生长因子-β1(TGF-β1)的巨噬细胞亚型)在LT后急性排斥反应中的保护作用尚未得到研究。本研究旨在确定M2c亚型的极化巨噬细胞是否能改善大鼠LT后的结局,包括存活率、肝功能和炎症浸润。在我们的研究中,发现耐受性肝移植物中CD163阳性细胞的数量增加。手术后立即将大鼠骨髓来源细胞诱导的M2c巨噬细胞输注给受者;这显著提高了存活率和肝功能。与对照组相比,这些大鼠中IL-10和TGF-β1的表达水平显著升高。此外,在M2c处理的大鼠中,CD8+ T细胞浸润减少,而凋亡细胞数量增加。为了探讨M2c保护作用的机制,发现M2c输注组中主要组织相容性复合体(MHC)II类阳性细胞的数量减少,N-乙酰氨基葡萄糖转移酶V(MGAT5)的表达上调。总之,这些发现表明巨噬细胞向M2c表型的极化改善了大鼠LT模型中的急性排斥反应,可能为移植后AR提供一种新颖有效的治疗方法。

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
M2c巨噬细胞是否能减轻大鼠肝移植后的急性排斥反应并改善预后?
核心机制
M2c巨噬细胞通过分泌IL-10和TGF-β1,降低MHC-II表达并上调MGAT5,抑制CD8+ T细胞浸润,促进淋巴细胞凋亡,从而减轻排斥反应。
主要证据
M2c巨噬细胞输注显著提高了移植存活率,改善了肝功能(ALT、AST、TBIL),降低了RAI评分,减少了CD8+ T细胞浸润,增加了TUNEL阳性凋亡细胞,并下调MHC-II、上调MGAT5。
研究意义
研究表明,向M2c表型极化巨噬细胞可能为移植后急性排斥反应提供一种新颖有效的治疗方法。

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

建立大鼠肝移植模型

建立AR模型和耐受模型,并评估其病理和功能差异。

采用改良二袖套法进行大鼠原位肝移植,AR模型为Lewis→BN,耐受模型为BN→Lewis,未使用免疫抑制剂。通过HE染色评估排斥反应,检测ALT、AST和血清IL-10、TGF-β1水平,并计数CD163阳性细胞。

2

体外诱导和鉴定M2c巨噬细胞

从大鼠骨髓细胞诱导M2c巨噬细胞并鉴定其极化表型。

从BN或Lewis大鼠胫骨和股骨分离骨髓细胞,在MCSF(20 ng/mL)刺激7天获得M0巨噬细胞,再用50 ng/ml地塞米松刺激24小时获得M2c巨噬细胞。通过qRT-PCR检测CD163、IL-10、TGF-β1的表达。

3

过继转移M2c巨噬细胞

评估M2c巨噬细胞输注对AR大鼠模型的影响。

在移植后立即经门静脉输注PBS、M0或M2c巨噬细胞(3×10^6/只),分4组,监测存活率,检测肝功能、RAI评分、血清细胞因子。

4

评估M2c对淋巴细胞的影响

检测M2c输注对CD8+ T细胞浸润和细胞凋亡的影响。

通过免疫荧光检测移植肝中CD8+ T细胞数量,用TUNEL染色评估门静脉周围凋亡细胞数。

5

探讨M2c保护作用的机制

检测MHC-II和MGAT5表达变化以探索潜在机制。

通过IHC检测MHC-II阳性细胞,通过Western blot检测MGAT5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
杜尔贝科改良伊格尔培养基----
胎牛血清----
巨噬细胞集落刺激因子Bioworld Technology, Inc--
地塞米松----
RNAiso Plus试剂Takara--
PrimScript逆转录预混液Takara--
SYBR Premix EX Taq II 试剂盒Takara--
ELISA试剂盒mlbio--
红细胞裂解液Solarbio--
Braun Omnican胰岛素注射器Braun--
自动生化分析仪RaytoChemray 240
抗大鼠CD163抗体Novus Biologicals EuropeNBP2-39099
抗大鼠MHC-II抗体Abcamab23990
抗CD68抗体Abcamab125212
抗CD8抗体Abcamab33786
EasyProbes DAPI固定细胞染色液GeneCopoeia--
荧光显微镜OlympusU-TV0.5XC-3
TUNEL检测试剂盒BeyotimeC1088
裂解缓冲液Beyotime--
抗β-肌动蛋白单克隆抗体Cell Signaling Technology, Inc.3700
抗MGAT5单克隆抗体Biossbs-5841R
凝胶成像系统BIO-RADChemiDoc MP

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
动物模型
大鼠品系、周龄、体重、饲养条件;手术方法;是否使用免疫抑制剂
阅读提示:Materials and methods: Animals, Rats orthotopic liver transplantation (OLT)
细胞极化
骨髓细胞分离方法、MCSF浓度和刺激时间、地塞米松浓度和刺激时间
阅读提示:Materials and methods: Macrophage isolation and polarization
过继转移
细胞数量、输注途径、输注时间、分组
阅读提示:Materials and methods: Adoptive transfer protocol
肝功能检测
检测时间点(第3、7、10天)、检测指标(ALT、AST、TBIL)、分析仪器
阅读提示:Materials and methods: Liver functions
淋巴细胞检测
免疫荧光抗体稀释度、计数方法(5个随机视野)、TUNEL计数区域
阅读提示:Materials and methods: Immunofluorescence, TUNEL assay; Figure legends 4 and 5
机制检测
IHC计数区域和放大倍数、Western blot抗体稀释度和内参
阅读提示:Materials and methods: Tissue immunohistochemistry, Western blot analysis; Figure legend 6