CCL3通过招募巨噬细胞促进小鼠皮肤创面愈合

CCL3 Promotes Cutaneous Wound Healing Through Recruiting Macrophages in Mice.

作者信息Wanwan Shi, Xunsheng Li, Zhen Wang, Chenguang Li, Datao Wang, Chunyi Li
PMID39076075
发布时间2024-01
DOI10.1177/09636897241264912

实验完整度

包含体外细胞实验、体内动物模型、组织学分析、分子表达检测及巨噬细胞清除实验,且进行了机制验证。

主要模型

C57/BL6小鼠皮肤全层切除创面模型 CCL3基因敲除(CCL3-/-)小鼠皮肤全层切除创面模型 小鼠腹腔巨噬细胞 小鼠皮肤成纤维细胞

重点核对

小鼠品系:C57/BL6,6周龄,雌性,体重20 ± 3 g 分组:WT、WTL-clod、CCL3-/-、CCL3-/- + CCL3,每组10只 创面处理:5 mm直径全层皮肤缺损,皮下注射10 μl PBS或CCL3(100 μg/ml)或氯膦酸盐脂质体(100 μg/ml),每4天一次 检测时间点:术后第4、8、12、16天 巨噬细胞清除剂:Clophosome-A(脂质体氯膦酸盐),皮下注射

摘要

创面愈合是一个复杂的过程,包括炎症、增殖和重塑三个阶段。炎症是第一步;因此,免疫因素在创面愈合中发挥重要的调节作用。在本研究中,我们关注一种趋化因子,C-C基序趋化因子配体3(CCL3),其在创面愈合过程中表达经常上调。我们在有和无CCL3的情况下,从组织学、形态学和分子水平比较了皮肤创面愈合。结果显示,野生型和CCL3-/- + CCL3小鼠的创面愈合速度比CCL3-/-小鼠快(P < 0.01),且应用CCL3于创面可提高愈合率。在创面愈合过程中,CCL3-/-小鼠创面的再上皮化程度和胶原沉积速率显著低于野生型小鼠(P < 0.01)。野生型小鼠创面中巨噬细胞数量以及肿瘤坏死因子(TNF)-α和转化生长因子(TGF)-β1的表达水平远高于CCL3-/-小鼠。去除巨噬细胞与CCL3-/-小鼠表现出相似的表型。因此,我们推断创面愈合需要巨噬细胞的参与,而CCL3可能通过招募巨噬细胞到创面部位发挥重要的调节作用。

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
CCL3是否通过招募巨噬细胞促进小鼠皮肤创面愈合?
核心机制
CCL3通过招募巨噬细胞至创面部位,巨噬细胞分泌TNF-α、TGF-β1等细胞因子和生长因子,促进再上皮化、胶原沉积和细胞增殖,从而加速创面愈合。
主要证据
野生型小鼠创面愈合速度显著快于CCL3-/-小鼠,外源CCL3可部分恢复CCL3-/-小鼠的愈合缺陷;巨噬细胞清除(WTL-clod)与CCL3敲除表型相似;CCL3-/-和巨噬细胞清除小鼠创面中TNF-α、TGF-β1表达降低,巨噬细胞条件培养基促进成纤维细胞增殖。
研究意义
本研究首次利用CCL3-/-小鼠皮肤损伤模型研究CCL3对巨噬细胞的趋化作用,表明CCL3可能是招募巨噬细胞至创面部位的关键趋化因子,为创面愈合的调控机制提供了新见解,并可能为创面治疗提供潜在靶点。

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CCL3敲除小鼠模型并验证基因型

验证CCL3基因敲除小鼠的成功构建,确保后续实验分组有效。

通过PCR和Western blot检测小鼠尾部DNA和皮肤组织蛋白,确认CCL3基因敲除(CCL3-/-)和野生型(WT)小鼠。

2

构建小鼠皮肤全层切除创面模型

创建标准化皮肤损伤,以评估CCL3对创面愈合的作用。

在四组小鼠(WT、WTL-clod、CCL3-/-、CCL3-/- + CCL3)背部制作两个对称的全层皮肤缺损(直径5 mm),并分别给予PBS、脂质体氯膦酸盐、PBS或CCL3皮下注射。

3

评估创面愈合率

比较各组小鼠创面收缩速度和愈合程度。

在术后第4、8、12、16天拍照并计算创面面积,分析愈合率。

4

组织学染色评估再上皮化和胶原沉积

从组织学水平评估创面愈合质量,包括再上皮化、胶原沉积和新生血管形成。

对创面组织进行H&E和Masson染色,观察再上皮化程度、胶原沉积、新生血管和毛囊形成。

5

检测增殖细胞

评估创面愈合过程中细胞增殖情况。

在取材前2小时腹腔注射EdU,随后通过免疫荧光染色检测增殖细胞。

6

免疫组织化学检测巨噬细胞和细胞因子

检测创面组织中CCL3、巨噬细胞标志物F4/80、TNF-α和TGF-β1的表达。

通过IHC染色对创面组织切片进行定位和半定量分析。

7

体外细胞增殖实验

验证巨噬细胞分泌因子对成纤维细胞增殖的促进作用。

提取小鼠腹腔巨噬细胞,制备条件培养基(M-CM),处理小鼠皮肤成纤维细胞,用CCK8检测细胞增殖。

8

qPCR检测创面愈合相关基因

检测各组创面组织中细胞因子和生长因子的mRNA表达水平。

提取组织总RNA,逆转录后通过qPCR检测IL-6、TNF-α、TGF-β1和VEGF的mRNA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
活检打孔器Rapid-Punch--
5-乙炔基-2'-脱氧尿苷----
对照阴离子脂质体Formumax--
脂质体磷酸盐缓冲液Formumax--
DNA提取试剂盒Transgen Biotech--
Premix Taq----
PVDF膜Amersham Biosciences--
增强化学发光底物Thermo Fisher Scientific--
化学发光成像分析系统Tanon5800--
CCL3抗体R&DMAB4501
GAPDH抗体Transgen BiotechHC301
Masson染色试剂盒Sigma-Aldrich--
显微镜Precipoint M8--
抗原修复液MXB BiotechnologiesMVS-0101
免疫组织化学试剂盒MXB BiotechnologiesKIT-9710
CCL3抗体R&DMAB4501
TGF-β1抗体Biossbs0086R
F4/80抗体Biossbs11182R
TNF-α抗体Abcamab183218
IgGSanta CruzMTUST(Q-16)
F4/80抗体Biossbs11182R
DAPI----
荧光显微镜EVOS Life Tech--
Cell-Light EdU Apollo488体外试剂盒Ribobio--
Dulbecco改良Eagle培养基Gibco--
胎牛血清----
青霉素-链霉素Gibco--
CCK-8试剂盒Sigma-Aldrich--
胰岛素样生长因子1Gibco--
酶标仪Bio-Rad--
Trizol试剂Sigma-Aldrich--
cDNA合成试剂盒TaKaRa--
SYBR预混液Roche--
miScript SYBR Green PCR试剂盒Qiagen--
qTOWER 3G实时荧光定量PCR仪德国--

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
小鼠品系、性别、年龄、体重;CCL3基因敲除小鼠构建方法与验证;创面制作方法(打孔器直径)和位置
阅读提示:Materials and Methods: Animals and Experimental Design
分组与处理
四组动物分配(WT、WTL-clod、CCL3-/-、CCL3-/- + CCL3);每组动物数量(10只/组);注射药物类型、剂量、浓度、注射方式(皮下注射)及频率(每4天一次)
阅读提示:Materials and Methods: Animals and Experimental Design, Table 1
创面测量与取材时间点
测量创面面积的方法(Adobe Photoshop CS6);取材时间点(第4、8、12、16天)
阅读提示:Materials and Methods: Animals and Experimental Design; Figure 1
组织学分析
组织固定、包埋、切片厚度(5 μm);H&E和Masson染色的具体步骤;观察内容(再上皮化、胶原沉积、新生血管、毛囊)
阅读提示:Materials and Methods: Histology
免疫组织化学
抗原修复液类型和条件;抗体种类、稀释度、孵育时间;DAB显色和复染步骤
阅读提示:Materials and Methods: Immunohistochemistry
细胞增殖检测
成纤维细胞来源和培养条件;细胞接种密度(4000细胞/孔);处理分组(DMEM、IGF1 10 ng/ml、M-CM);CCK8检测时间(24-96 h)和波长(450 nm)
阅读提示:Materials and Methods: Cell-Proliferation Assay Using Cell Counting Kit-8
qPCR
组织RNA提取方法;逆转录试剂盒;SYBR Green预混液;引物序列(补充表S2);反应重复数(三次);数据分析方法(2-ΔΔCt)
阅读提示:Materials and Methods: Quantitative Real-Time PCR