CD86过表达增强THP-1巨噬细胞防御马尔尼菲篮状菌的能力

Overexpression of CD86 enhances the ability of THP-1 macrophages to defend against Talaromyces marneffei.

作者信息Rifeng Chen, Di Yang, Linxia Shen, Jinling Fang, Raqib Khan, Donghua Liu
PMID36444627
发布时间2022-12
DOI10.1002/iid3.740

实验完整度

中

研究包含细胞培养、慢病毒转染、qRT-PCR、Western blot、杀伤实验、ELISA和NO检测,但缺少动物模型和患者样本。

主要模型

THP-1巨噬细胞

重点核对

CD86过表达慢病毒载体(LV-CD86,GFP-CD86嵌合基因)及阴性对照空载体病毒(LV-NC) THP-1细胞感染慢病毒72小时,嘌呤霉素筛选稳定细胞系3周 THP-1细胞用PMA(50 ng/μl)诱导分化为巨噬细胞,48小时 巨噬细胞与T. marneffei共培养,MOI=10,37°C,24、48、72小时 杀伤实验中,共培养24小时后洗涤未吞噬孢子,-80°C冷冻5分钟,37°C加热释放胞内孢子,稀释后涂布YPD平板

摘要

背景:巨噬细胞是防御马尔尼菲篮状菌的第一道防线。CD86是表达在抗原呈递细胞(如巨噬细胞)表面的分子,提供T细胞活化和存活所必需的共刺激信号。在先前的研究中,随着感染的进展,巨噬细胞中CD86表达水平显著下降,而上清液中CD86浓度显著升高。此外,M1巨噬细胞极化不足并转变为M2巨噬细胞极化。然而,除了共刺激外,CD86的其他作用尚不清楚或研究较少。因此,我们假设在巨噬细胞上上调CD86可能促进对马尔尼菲篮状菌的防御。方法:使用慢病毒载体Lenti-CD86感染THP-1细胞以过表达分泌型CD86。通过杀伤实验、一氧化氮检测和细胞因子检测,检测了THP-1巨噬细胞吞噬和杀伤马尔尼菲篮状菌的能力。结果:在本研究中,Lenti-CD86转染THP-1细胞导致CD86显著表达。此外,与未转染或对照病毒转染的细胞相比,稳定转染Lenti-CD86的THP-1巨噬细胞表现出更高的一氧化氮和IL-1β产生、更快的极化以及更强的吞噬和杀伤能力。结论:我们的研究表明,慢病毒介导的CD86过表达提高了THP-1巨噬细胞吞噬和消除马尔尼菲篮状菌的能力。

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
CD86在巨噬细胞吞噬和杀伤马尔尼菲篮状菌中的作用尚不清楚,本研究旨在探究上调CD86是否增强巨噬细胞对T. marneffei的防御能力。
核心机制
CD86过表达可能通过促进NO和IL-1β的产生,增强巨噬细胞的吞噬和杀伤能力,但具体信号通路尚不明确,作者推测可能涉及MAPK、NF-κB和PI3K/AKT通路。
主要证据
使用慢病毒介导的CD86过表达THP-1巨噬细胞,与T. marneffei共培养,观察到细胞形态变化(长伪足不规则巨噬细胞比例增加)、吞噬能力增强(72小时吞噬孢子数高于对照组)、杀伤能力增强(菌落计数减少),以及NO和IL-1β产生增加。
研究意义
提示CD86过表达可能作为对抗T. marneffei感染的一种新方法,但需进一步研究具体机制和体内验证。

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

构建CD86稳定过表达THP-1细胞系

验证慢病毒介导的CD86过表达是否成功,并获得稳定的CD86过表达细胞系。

用LV-CD86或LV-NC慢病毒感染THP-1细胞72小时,随后用嘌呤霉素筛选3周,获得稳定细胞系(OE组和NC组),并通过qRT-PCR和Western blot验证CD86表达水平。

2

巨噬细胞分化与T. marneffei共培养

将THP-1单核细胞分化为巨噬细胞,并建立T. marneffei感染模型。

THP-1细胞用PMA诱导分化为巨噬细胞,然后与T. marneffei孢子以MOI=10共培养,分别在24、48、72小时收集细胞和上清。

3

巨噬细胞杀伤实验

评估CD86过表达对巨噬细胞杀伤T. marneffei能力的影响。

共培养24小时后,洗涤未吞噬的孢子,冷冻加热释放胞内孢子,稀释后涂布YPD平板,培养后计数菌落。

4

炎症因子和NO检测

评估CD86过表达对巨噬细胞炎症反应的影响。

检测共培养上清中IL-1β、TNF-α、γ-IFN的浓度(ELISA)和NO浓度(硝酸还原酶法),同时提取细胞RNA检测IL-1β、TNF-α、γ-IFN的mRNA表达(qRT-PCR)。

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; Thermo Fisher Scientific--
胎牛血清Gibco; Thermo Fisher Scientific--
青霉素-链霉素溶液Solarbio--
佛波酯Meilunbio--
DMEM培养基Gibco; Thermo Fisher Scientific--
马铃薯葡萄糖琼脂----
酵母提取物蛋白胨葡萄糖培养基----
慢病毒LV-CD86Genechem--
慢病毒LV-NCGenechem--
嘌呤霉素----
RNA提取试剂盒Tiangen--
PrimeScript RT试剂盒Tiangen--
SYBR qPCR SuperMix PlusTIANGEN--
Q5梯度实时荧光定量PCR检测系统Bio-Rad--
RIPA裂解液Cell Signaling--
兔抗CD86抗体Abcam--
β-肌动蛋白抗体Abcam--
IRDye 800CW山羊抗兔IgG (H+L)LI-COR--
IL-1β ELISA试剂盒Biossbsk11001
TNF-α ELISA试剂盒Biossbsk11014
γ-IFN ELISA试剂盒Biossbsk11013
一氧化氮检测试剂盒Nanjing Jiancheng--
酶标仪Molecular DevicesSpectraMax13

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
慢病毒转染及稳定细胞系构建
慢病毒载体(LV-CD86和LV-NC)来源,感染时间(72小时),嘌呤霉素浓度(2 μg/ml),筛选时间(3周)
阅读提示:见材料与方法2.3节
巨噬细胞分化与感染
PMA浓度(50 ng/μl)及分化时间(48小时),MOI(10),共培养时间点(24、48、72小时)
阅读提示:见材料与方法2.4节
杀伤实验
共培养后洗涤次数(3次),冷冻温度和时间(-80°C 5分钟),加热温度和时间(37°C),稀释比例(1:100),涂布量(100 μl),培养温度和时间(27°C 72小时)
阅读提示:见材料与方法2.5节
qRT-PCR
引物序列(见表1),RNA提取试剂盒及反转录试剂盒(Tiangen),SYBR试剂(TIANGEN),检测系统(Bio-Rad Q5)
阅读提示:见材料与方法2.6节和表1
ELISA和NO检测
ELISA试剂盒货号(IL-1β:bsk11001, TNF-α:bsk11014, γ-IFN:bsk11013),NO试剂盒(南京建成),检测时间点(24、48、72小时),NO检测波长(550 nm)
阅读提示:见材料与方法2.8节和2.9节