巨噬细胞通过Mincle依赖性机制介导小鼠银屑病。

Macrophages mediate psoriasis via Mincle-dependent mechanism in mice.

作者信息Rui-Zhi Tan, Xia Zhong, Rang-Yue Han, Ke-Huan Xie, Jian Jia, Ye Yang, Mei Cheng, Chun-Yan Yang, Hui-Yao Lan, Li Wang
PMID37117184
发布时间2023-04-28
DOI10.1038/s41420-023-01444-8

实验完整度

包含患者样本、IMQ小鼠模型、巨噬细胞耗竭与回补、巨噬细胞特异性敲除、体外共培养及抗体治疗等多个独立证据层级,并进行功能验证和机制验证。

主要模型

IMQ诱导的银屑病小鼠模型 骨髓来源巨噬细胞(BMDM) 小鼠表皮细胞JB6

重点核对

IMQ剂量:62.5 mg/天,连续7天 氯膦酸盐脂质体注射时间:IMQ处理后第2天,剂量200 μl BMDM过继转移:5×10^6细胞/50 μl,尾静脉注射,分别在第3天和第5天 Mincle中和抗体剂量:5 μg/天,皮下注射,连续7天 LPS浓度:体外实验用500 ng/ml刺激BMDM

摘要

银屑病目前被认为是一种免疫和炎症性疾病,其特征是包括巨噬细胞在内的大量免疫细胞浸润。已有报道称,巨噬细胞诱导型C型凝集素(Mincle)对于维持M1巨噬细胞的促炎表型至关重要,然而,其在银屑病中的作用和机制在很大程度上仍然未知。通过每天局部涂抹咪喹莫特7天,在小鼠中诱导银屑病模型。在氯膦酸盐脂质体诱导的巨噬细胞耗竭小鼠中,通过过继转移表达Mincle或敲除(KO)的巨噬细胞,以及在巨噬细胞特异性Mincle敲除小鼠(Mincleloxp/loxp/Lyz2-cre+/+)中,研究了Mincle在巨噬细胞介导的银屑病中的作用和机制。最后,将Mincle中和抗体用于银屑病小鼠,以揭示通过靶向Mincle治疗银屑病的潜力。在银屑病患者和小鼠的皮肤病变中,Mincle在M1巨噬细胞上高表达。氯膦酸盐脂质体诱导的巨噬细胞耗竭抑制了小鼠银屑病,而过继转移表达Mincle的巨噬细胞可恢复该疾病,但Mincle-KO巨噬细胞则不能。这在巨噬细胞特异性Mincle-KO小鼠中得到了进一步证实。机制上,巨噬细胞通过Mincle-Syk-NF-κB通路介导银屑病,因为阻断巨噬细胞Mincle在体内和体外抑制了Syk/NF-κB驱动的皮肤病变和表皮损伤。我们还发现,LPS通过PU.1依赖性机制诱导M1巨噬细胞表达Mincle。最重要的是,我们发现用中和抗体靶向Mincle可显著改善小鼠银屑病。总之,我们的发现表明,巨噬细胞通过Mincle依赖性机制介导小鼠银屑病,靶向Mincle可能代表一种银屑病的新疗法。

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
Mincle在巨噬细胞介导的银屑病中的作用和机制是什么,靶向Mincle是否具有治疗潜力?
核心机制
Mincle通过Syk-NF-κB通路激活M1巨噬细胞,促进炎症因子表达,导致银屑病皮肤损伤;转录因子PU.1通过结合Mincle启动子区域调控其表达。
主要证据
在患者和小鼠银屑病皮损中观察到Mincle+巨噬细胞浸润;巨噬细胞耗竭抑制银屑病,而Mincle表达巨噬细胞回补恢复,Mincle-KO巨噬细胞则不能;巨噬细胞特异性Mincle敲除小鼠减轻银屑病;体外敲低Mincle阻断LPS诱导的Syk-NF-κB激活;Mincle中和抗体改善银屑病症状。
研究意义
研究揭示Mincle是巨噬细胞介导银屑病的关键分子,靶向Mincle可能成为银屑病的新型治疗策略。

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Mincle在银屑病皮损中的表达

评估Mincle在银屑病患者和小鼠皮损中的表达及其与巨噬细胞浸润的关系

通过免疫组化和免疫荧光染色检测银屑病患者和正常皮肤样本中Mincle、CD68、IL-6、TNF-α的表达,并在IMQ诱导的银屑病小鼠皮肤中检测Mincle和F4/80。

2

巨噬细胞耗竭与过继转移实验

确定巨噬细胞在银屑病中的作用以及Mincle在其中的必要性

在IMQ处理的银屑病小鼠中,皮下注射氯膦酸盐脂质体耗竭巨噬细胞,然后尾静脉过继转移Mincle表达或Mincle-KO BMDM,观察皮肤病变和炎症指标。

3

巨噬细胞特异性Mincle敲除小鼠验证

进一步验证Mincle在巨噬细胞介导银屑病中的病理作用

使用Mincleflox/flox/Lyz2-cre+/+小鼠(巨噬细胞特异性Mincle敲除)建立IMQ诱导的银屑病模型,评估皮肤病变、炎症因子和角蛋白17表达。

4

体外机制研究

阐明Mincle激活M1巨噬细胞的分子机制及其对表皮细胞损伤的影响

从WT和Mincle-KO小鼠分离BMDM,用LPS刺激,检测Mincle、iNOS、MyD88表达及Syk/NF-κB激活;将BMDM与JB6细胞共培养,测定表皮细胞损伤相关分子表达;利用ChIP和过表达/敲低PU.1分析其调控Mincle的机制。

5

Mincle中和抗体治疗实验

评估靶向Mincle中和抗体对银屑病小鼠的治疗效果

对IMQ诱导的银屑病小鼠连续7天皮下注射Mincle中和抗体或IgG对照,分析皮肤病理、炎症因子和角蛋白17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
咪喹莫特乳膏----
抗小鼠Mincle IgG中和单克隆抗体Invivogenmabg-mmcl
DMEM培养基----
RPMI 1640培养基----
TRIzol试剂TianGenDP419
HiScript III逆转录预混液VazymeR323-01
ChamQ通用SYBR qPCR预混液VazymeQ711-02
LightCycler 480 II实时荧光定量PCR仪Roche--
光学显微镜(DM500)LeicaDM500
EVOS成像系统----
流式细胞仪BD bioscience--
Mincle抗体Santa cruzsc-390806
p-Syk抗体Cell Signaling Technology2717S
Syk抗体Cell Signaling Technology13198S
p-P65抗体Cell Signaling Technology3033S
P65抗体Cell Signaling Technology8242S
iNOS抗体Cell Signaling Technology13120S
F4/80抗体Santa cruzsc-52664
IL-1β抗体Santa cruzsc-52012
IL-6抗体Santa cruzsc-32296
TNFα抗体Santa cruzsc-52746
PU.1抗体Cell Signaling Technology2258S
角蛋白17抗体Proteintech17516-1-AP
整合素β1抗体Biossbs-0486R
CXCL9抗体Biossbs-2551R
Transwell小室MillicellPIHT30R48

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
动物模型建立
IMQ剂量:62.5 mg/天;涂抹面积:3.0 cm × 2.0 cm;持续时间:7天
阅读提示:材料与方法中的“The psoriasis mice model”一节
巨噬细胞耗竭与过继转移
氯膦酸盐脂质体注射时间:IMQ后第2天;剂量:200 μl;BMDM过继转移:5×10^6细胞/50 μl,尾静脉,第3和第5天
阅读提示:材料与方法中的“Macrophage deletion and Neutralizing antibody injection”及图3A、B
巨噬细胞特异性Mincle敲除小鼠
小鼠品系:Mincleflox/flox/Lyz2-cre+/+;对照组:Mincleflox/flox/Lyz2-cre−/−;样本量:每组4只
阅读提示:材料与方法中的“Animals”及图4
体外细胞实验
BMDM分化条件:DMEM+30% L929上清,7天;LPS浓度:500 ng/ml;共培养比例:BMDM 2×10^5,JB6 5×10^5
阅读提示:材料与方法中的“Cell culture”和“Co-culture system”
抗体治疗
Mincle中和抗体剂量:5 μg/天;注射方式:皮下;持续时间:7天;对照组:IgG对照
阅读提示:材料与方法中的“Macrophage deletion and Neutralizing antibody injection”