M2巨噬细胞通过YAP/TAZ信号促进结膜下纤维化

M2 macrophages promote subconjunctival fibrosis through YAP/TAZ signalling.

作者信息Yiwei Wang, Xingchen Geng, Zhihua Guo, Dandan Chu, Ruixing Liu, Boyuan Cheng, Haohao Cui, Chengcheng Li, Jingguo Li, Zhanrong Li
PMID38335557
期刊Ann Med
发布时间2024-12
DOI10.1080/07853890.2024.2313680

实验完整度

包含动物模型组织病理学、体外细胞功能与信号通路验证(划痕、免疫荧光、Western blot、ELISA),但缺乏体内功能缺失或抑制剂验证。

主要模型

兔硅胶植入结膜下纤维化模型 THP-1来源的M2巨噬细胞 人Tenon囊成纤维细胞(HTFs)

重点核对

兔眼硅胶植入术后2周M2巨噬细胞(CD68+/CD206+)浸润 M2条件培养基处理HTFs 22小时促进迁移(划痕实验) M2条件培养基处理HTFs 24小时增加α-SMA、胶原I和纤连蛋白表达 Verteporfin(1.5μM)预处理3小时抑制M2诱导的纤维化反应 Western blot检测TGF-β1/Smad2/3-YAP/TAZ通路蛋白水平

摘要

目的:评估M2巨噬细胞在硅胶植入术后结膜下纤维化中的作用,并探讨其潜在机制。材料与方法:通过兔眼硅胶植入手术建立结膜下纤维化模型。通过组织病理学评估M2分布和胶原沉积。研究了M2细胞对人Tenon囊成纤维细胞(HTFs)迁移(采用划痕实验)和活化(通过免疫荧光和Western blot)的影响。结果:术后2周,硅胶植入物周围组织样本中M2巨噬细胞(CD68+/CD206+细胞)增多。SI术后8周观察到致密胶原沉积。体外实验显示,M2表达高水平的CD206和转化生长因子-β1(TGF-β1)。M2条件培养基促进HTFs迁移以及胶原I和纤连蛋白的合成。同时,M2条件培养基增加了TGF-β1、TGF-βR II、p-Smad2/3、Yes相关蛋白(YAP)和含PDZ结合基序的转录共激活因子(TAZ)的蛋白水平。Verteporfin是一种YAP抑制剂,抑制了TGF-β1/Smad2/3-YAP/TAZ通路,并减弱了M2诱导的HTFs细胞外基质沉积。结论:TGF-β1/Smad2/3-YAP/TAZ信号可能参与M2诱导的HTFs纤维化活动。M2在促进结膜下纤维化中起关键作用,可作为抗纤维化治疗的有吸引力的靶点。

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
M2巨噬细胞是否以及如何促进硅胶植入术后结膜下纤维化?
核心机制
M2巨噬细胞通过分泌TGF-β1激活HTFs中的TGF-β1/Smad2/3-YAP/TAZ信号通路,促进肌成纤维细胞活化和细胞外基质沉积。
主要证据
体内兔模型显示M2浸润和胶原沉积增加;体外M2条件培养基促进HTFs迁移、α-SMA、胶原I和纤连蛋白表达,并上调TGF-β1、TGF-βR II、p-Smad2/3、YAP和TAZ蛋白水平;Verteporfin抑制这些效应。
研究意义
M2巨噬细胞可能作为抗纤维化治疗的潜在靶点。

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

建立结膜下纤维化动物模型

模拟青光眼引流阀植入术后早期的结膜下纤维化过程

对兔眼进行硅胶植入手术,术后不同时间点取材进行组织病理学检查。

2

组织病理学评估M2分布和胶原沉积

检测硅胶植入术后早期M2巨噬细胞浸润和晚期胶原沉积情况

通过H&E染色、Masson三色染色、免疫荧光双染和免疫组化检测CD68、CD206和胶原I的表达。

3

体外诱导M2巨噬细胞并鉴定

获得M2巨噬细胞并验证其极化状态和TGF-β1表达

用PMA诱导THP-1分化为M0,再用IL4/IL13极化M2;通过流式细胞术、免疫荧光和ELISA检测CD206、pSTAT6和TGF-β1。

4

原代培养人Tenon囊成纤维细胞(HTFs)

获得用于体外功能实验的HTFs

从青光眼手术患者获取Tenon囊组织,进行原代培养和鉴定。

5

划痕实验检测M2对HTFs迁移的影响

评估M2条件培养基对HTFs迁移能力的影响

将HTFs培养至90%融合,用200μL枪头划痕,加入M2条件培养基或对照培养基,0和22小时拍照,用Fiji软件分析迁移面积。

6

免疫荧光检测HTFs活化标志物

检测M2条件培养基对HTFs中α-SMA、胶原I和纤连蛋白表达的影响,以及Verteporfin的抑制作用

HTFs培养于M2条件培养基或对照,部分组用Verteporfin预处理,进行免疫荧光染色。

7

Western blot检测信号通路蛋白

验证M2条件培养基对TGF-β1/Smad2/3-YAP/TAZ通路蛋白表达的影响及Verteporfin的抑制作用

收集处理后的HTFs蛋白,检测胶原I、纤连蛋白、TGF-β1、TGF-βR II、Smad2/3、p-Smad2/3、YAP、TAZ和TEF1的表达。

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
硅胶植入物(AGV-FP7)New World Medical--
RPMI 1640培养基Solarbio Life Sciences--
胎牛血清Gibco--
PMASolarbioP6741
白细胞介素4PeproTech200-04
白细胞介素13PeproTech200-13
抗CD206别藻蓝蛋白偶联单克隆抗体eBioscience17-2069-42
人TGF-β1 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-0162c
DMEM/F12培养基Solarbio--
抗波形蛋白抗体Abcamab45939
抗CD68抗体Abcamab955
抗CD206抗体Affinity BiosciencesDF4149
抗胶原I抗体Novus BiologicalsNB600-408
抗α-SMA抗体CST19245
抗纤连蛋白抗体Biossbs-13455R
抗磷酸化STAT6抗体InvitrogenPA5-104892
抗TGF-β1抗体AffinityAF1027
抗胶原I抗体AffinityAF7001
抗纤连蛋白抗体Biossbs-13455R
抗TGF-β1抗体AffinityAF1027
抗TGFβR II抗体Abcamab186838
抗Smad2/3抗体AffinityAF6367
抗磷酸化Smad2/3抗体AffinityAF3367
抗YAP1抗体Biossbs-3605R
抗TAZ抗体Biossbs-12367R
抗TEF1抗体InvitrogenPA5-37075
抗GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
抗β-微管蛋白抗体Proteintech10094-1-AP
维替泊芬Selleck ChemicalsS1786
Masson三色染色试剂盒ServicebioG1006
3D数字切片扫描仪3D HISTECHPannoramic 250Flash II
流式细胞仪BD BiosciencesFACSCanto™

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
兔种、体重、硅胶植入物尺寸、植入位置、术后处理
阅读提示:参见Material and methods中的Animals and subconjunctival fibrosis model
组织病理学
取材时间点(2周、8周)、用于免疫组化的抗体和稀释度
阅读提示:参见Material and methods中的Histological examinations及Figure 1和2图注
M2极化
THP-1细胞来源、PMA浓度和处理时间、IL4/IL13浓度和处理时间
阅读提示:参见Material and methods中的M2 polarization and phenotyping
划痕实验
HTFs接种密度、血清饥饿时间、划痕工具、观察时间点
阅读提示:参见Material and methods中的Wound healing assay及Figure 5图注
免疫荧光和Western blot
M2条件培养基处理时间、Verteporfin预处理浓度和时间、抗体列表和稀释度
阅读提示:参见Material and methods中的HTFs co-cultured with M2 supernatant和Western blotting