CD206+ 巨噬细胞通过与 Gpnmbhi 成纤维细胞相互作用促进伤口愈合

CD206+ macrophages facilitate wound healing through interactions with Gpnmbhi fibroblasts.

作者信息Azusa Honda, Hiroyuki Koike, Teruyuki Dohi, Eri Toyohara, Sumio Hayakawa, Kazuyuki Tobe, Ichiro Manabe, Rei Ogawa, Yumiko Oishi
PMID40495034
期刊EMBO Rep
发布时间2025-07
DOI10.1038/s44319-025-00496-4

实验完整度

包含 CD206+ 巨噬细胞耗竭小鼠模型、单细胞转录组学、体外原代成纤维细胞处理、体内 PDGF-AA 回补实验及人瘢痕疙瘩样本免疫组化等多层级验证。

主要模型

Mrc1-DTR 转基因小鼠的背部皮肤夹板伤口模型 新生小鼠皮肤原代成纤维细胞 人耳垂瘢痕疙瘩组织样本

重点核对

白喉毒素处理时间及剂量:10 μl 40 ng/μl DT 腹腔注射,每隔一天一次,从伤口后第 0、1 天开始直至分析前两天 伤口模型:5 mm 直径全层切除,硅胶夹板固定,使用 C57BL/6 背景小鼠 单细胞测序样本:每只小鼠伤口组织,3 只/组,两次技术重复,无生物重复 PDGF-AA 治疗:每只伤口局部施用 20 ng,从伤后第 1 天开始,持续 10 天 原代成纤维细胞处理:40 ng/mL PDGF-AA 处理 7 天

摘要

伤口愈合是一个多方面的动态的组织修复和再生过程序列,涉及相互关联的阶段:炎症、再生和重塑。在这些过程中,巨噬细胞改变其表型,并与细胞和细胞外成分相互作用以促进愈合。特别是,表达表面标志物 CD206 的巨噬细胞与炎症消退和组织修复相关。然而,CD206+ 巨噬细胞如何促进这些过程尚不完全清楚。在此,我们使用 CD206+ 巨噬细胞耗竭的小鼠模型和单细胞转录组学,报告选择性耗竭 CD206+ 巨噬细胞会导致伤口愈合的适度但显著的延迟,延长炎症,并显著减少受伤皮肤中 Gpnmbhi 成纤维细胞的数量。单细胞数据表明,CD206+ 巨噬细胞通过多种途径与 Gpnmbhi 成纤维细胞通讯。值得注意的是,对 CD206+ 巨噬细胞耗竭的小鼠伤口局部施用 PDGF-AA 可恢复愈合过程,确定从 CD206+ 巨噬细胞到成纤维细胞上 PDGFRA 的 PDGF-A 信号是促进伤口愈合的重要机制。总的来说,这些数据表明 CD206+ 巨噬细胞与 Gpnmbhi 成纤维细胞通讯以激活它们在伤口愈合中的增殖和细胞外基质沉积。

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
CD206+ 巨噬细胞在皮肤伤口愈合中的具体功能及其与其他细胞类型(特别是成纤维细胞)的通讯机制是什么?
核心机制
CD206+ 巨噬细胞通过分泌 PDGF-A,与成纤维细胞上的 PDGFRA 结合,促进 Gpnmbhi 成纤维细胞增殖和细胞外基质沉积,从而促进伤口愈合。
主要证据
在 Mrc1-DTR 小鼠中耗竭 CD206+ 巨噬细胞导致伤口愈合延迟、Gpnmbhi 成纤维细胞数量减少;单细胞转录组学及配体受体分析提示 PDGFA-PDGFRA 相互作用;体外实验表明 PDGF-AA 上调成纤维细胞中 En1、Col1a1、Col3a1 表达;体内局部施用 PDGF-AA 可恢复愈合并增加 EN1+ 成纤维细胞增殖。
研究意义
本研究揭示了巨噬细胞与成纤维细胞亚群特异性相互作用的机制,为伤口愈合和相关疾病(如肥厚性瘢痕和瘢痕疙瘩)的治疗提供了潜在的分子靶点。

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 CD206+ 巨噬细胞耗竭的小鼠伤口模型

验证 CD206+ 巨噬细胞在皮肤伤口愈合中的作用

使用 Mrc1-DTR 转基因小鼠和野生型对照,通过腹腔注射白喉毒素耗竭 CD206+ 巨噬细胞,建立 5 mm 全层切除夹板伤口模型,定期测量伤口面积。

2

单细胞转录组分析伤口细胞组成

分析 CD206+ 巨噬细胞耗竭对伤口细胞群体和亚群的影响

收集伤后第 5 天的伤口组织,制备单细胞悬液,进行 scRNA-seq,鉴定细胞类型和亚群,并比较对照组与耗竭组的差异。

3

组织学与免疫荧光验证细胞变化

验证 CD206+ 巨噬细胞耗竭对成纤维细胞亚群的影响

通过免疫荧光染色检测伤口中 CD206、EN1、Ki67、PDGF-A、PDGFRA 等标记,定量分析细胞数量,并用 Masson 三色染色观察胶原沉积。

4

体外验证 PDGF-AA 对成纤维细胞的影响

验证 CD206+ 巨噬细胞分泌的 PDGF-AA 是否直接促进成纤维细胞基因表达

分离新生小鼠皮肤原代成纤维细胞,用 40 ng/mL PDGF-AA 或 PBS 处理 7 天,通过 qPCR 检测 En1、Col1a1、Col3a1 表达。

5

体内回补 PDGF-AA 验证其治疗效果

验证 PDGF-AA 能否恢复 CD206+ 巨噬细胞耗竭引起的伤口愈合缺陷

对 Mrc1-DTR 小鼠伤口局部施用 PDGF-AA 或 PBS,测量伤口面积,并通过免疫荧光检测 EN1+Ki67+ 细胞比例。

6

人类瘢痕疙瘩样本分析

探讨 CD206+ 巨噬细胞与 EN1+ 成纤维细胞的相互作用是否在人类中存在

对人耳垂瘢痕疙瘩组织进行免疫组化染色,检测 CD206 和 EN1 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
白喉毒素SigmaD0564-1MG
Liberase TLRoche5401020001
DMEMNacalai08458-16
胎牛血清CytivaSH30910.3
重组小鼠 PDGF-AABioLegend776308
CD45-亮紫 421Biolegend103133
CD11b-PE/Cy7BD Pharmingen552850
F4/80-PEBD Pharmingen565410
CD206-PE/Dazzle594Biolegend141731
CD31-PE/Cy7BD Pharmingen561410
CD26-FITCBiolegend137805
抗 CD206 抗体Bio-RadMCA2235GA
抗 engrailed-1 抗体Thermo Fisher ScientificPA5-14149
抗 CD26 抗体R&D SystemsAF954
抗 FAP 抗体R&D SystemsMAB9727
抗 PDGF-A 抗体Santa Cruz BiotechnologySC-9974
Alexa Fluor 488 偶联抗兔二抗InvitrogenA-11070
Alexa Fluor 546 偶联抗大鼠二抗InvitrogenA-11081
Alexa Fluor 647 偶联抗小鼠二抗Jackson ImmunoResearch115-607-187
抗甘露糖受体抗体Abcamab64693
抗 engrailed-1 抗体BiossBS-11744R
Chromium 单细胞 3' 试剂盒 v310x GenomicsPN-1000092
NEBNext Ultra RNA 文库制备试剂盒New England BiolabE7530
Nucleospin RNA 提取试剂盒Macherey-Nagel740955.50
TaqMan™ Fast Advanced 预混液Appliedbiosystems01225284
ReverTra Ace qPCR RT 预混液TOYOBOFSQ-201
Tissue Tek OCT 包埋剂Sakura Finetek4583
L-抗坏血酸磷酸酯FUJIFILM4987481395756
7AADBD Pharmingen555816

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
CD206+ 巨噬细胞耗竭
白喉毒素剂量、给药时间、注射方式;耗竭效率需通过流式和免疫荧光验证
阅读提示:Methods 'Diphtheria toxin injection' 和图 1B-E
伤口模型
伤口大小(5 mm)、夹板固定方式、小鼠品系和性别年龄
阅读提示:Methods 'Animals' 和图 1A
单细胞 RNA-seq
样本数量(3只/组)、技术重复次数、细胞捕获数、过滤参数
阅读提示:Methods 'Single-cell library generation' 和 'Analysis of scRNA-seq data'
原代成纤维细胞培养及处理
细胞来源(新生小鼠P1)、培养条件、PDGF-AA浓度和处理时间
阅读提示:Methods 'Primary mouse fibroblast culture' 和图 6F
体内 PDGF-AA 回补
给药剂量(20 ng)、给药方式(局部涂抹)、起始时间(伤后1天)、持续时间(10天)
阅读提示:Methods 'Treatment of mice with PDGF-AA' 和图 6G,H
统计分析
统计检验方法(t检验、双因素ANOVA)、样本量、重复数
阅读提示:Methods 'Statistical analysis' 及各图注