脂肪干细胞通过分泌肿瘤坏死因子-α刺激基因6抑制树突状细胞迁移以提高小鼠同种异体皮肤移植存活率

Adipose-derived stem cells inhibit dendritic cell migration by secreting tumor necrosis factor-α-stimulated gene 6 to improve the allogeneic skin transplantation survival rate in mice.

作者信息Julong Hu, Wenxu Peng, Yeltai Nurzat, Qi Zhang, Zaihuan Lin, Jianlei Xie, Meiqian Xu, Hang Ji, Gang Liang, Zhihua Zhang, Wenjing Liao, Xiaowen Zhang
PMID41108126
发布时间2025-01
DOI10.1177/09636897251376125

实验完整度

包含体外细胞实验(DC2.4共培养、Transwell迁移、CCK-8)、体内小鼠皮肤移植模型(流式、免疫荧光、组织学、生存评分)及转录组分析(RNA-seq、RT-qPCR验证),并涉及功能验证(TSG-6敲低及回补)和机制验证。

主要模型

小鼠同种异体皮肤移植模型 DC2.4细胞系 原代脂肪干细胞

重点核对

ADSCs和TSG-6处理DC2.4细胞后CD80/CD86表达及迁移能力 体内移植模型中C组、A组、T组、Sh组的DC、巨噬细胞、淋巴细胞浸润 TSG-6浓度梯度(2 nM、4 nM、6 nM)对DC迁移的抑制作用 ADSCs-shTSG-6敲低效果及TSG-6补充恢复效应 转录组分析中DEGs(ADM、GHRH、SELENBP1、NDRG1)的差异表达

摘要

同种异体皮肤移植面临显著的免疫学挑战,主要是由树突状细胞(DCs)介导的免疫排斥。脂肪干细胞(ADSCs)具有免疫调节作用;然而,其调节DC功能的潜在分子机制仍不清楚。本研究旨在探讨ADSCs及其分泌的肿瘤坏死因子-α刺激基因6(TSG-6)对小鼠同种异体皮肤移植中DC的调节作用。移植后,受体接受ADSCs、TSG-6敲低ADSCs(ADSCs-shTSG-6)或对照处理。通过流式细胞术和免疫组织化学分析免疫细胞浸润和细胞因子表达。使用Transwell实验评估TSG-6对DC迁移的影响。通过转录组分析探索TSG-6相关的基因表达谱,并通过RT-qPCR验证。ADSC处理显著减少了DCs向受体的迁移,与ADSCs-shTSG-6处理相比,同时降低了巨噬细胞、淋巴细胞和促炎细胞因子的水平。ADSC来源的TSG-6抑制DC迁移,该效应在TSG-6敲低后减弱,并通过补充TSG-6恢复。转录组分析鉴定了一组由TSG-6调控的免疫相关基因(ADM,GHRH,SELENBP1,NDRG1)。这些发现表明,ADSCs通过分泌TSG-6抑制DC迁移来增强移植物耐受性,突出了TSG-6作为预防移植排斥的有前景的治疗靶点。

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
脂肪干细胞是否通过分泌TSG-6抑制树突状细胞功能,从而改善同种异体皮肤移植的存活?
核心机制
ADSCs通过分泌TSG-6抑制DC迁移,减少巨噬细胞和淋巴细胞浸润,降低促炎细胞因子(TNF-α、IL-6、IL-1β)表达,从而抑制免疫排斥。
主要证据
体外Transwell实验显示TSG-6浓度依赖性抑制DC迁移,敲低TSG-6削弱抑制作用,补充TSG-6恢复;体内移植模型中TSG-6和ADSCs降低皮肤DC数量、减轻组织学炎症,转录组分析显示免疫相关基因下调。
研究意义
该研究揭示了ADSCs通过TSG-6调节免疫的新机制,为开发新的免疫抑制疗法提供潜在靶点。

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

ADSCs体外鉴定

验证分离的ADSCs具有间充质干细胞表型和多向分化能力。

通过流式细胞术检测表面标记物(CD90、CD105阳性,CD19、CD34阴性),并通过成脂和成骨诱导分化、油红O和茜素红染色验证分化潜能。

2

体内验证ADSCs对DC表达的影响

评估ADSCs处理对移植皮肤中DC表达和炎症反应的影响。

建立小鼠同种异体皮肤移植模型,局部注射PBS或ADSCs,在术后第7天通过流式细胞术检测DC数量,免疫荧光检测CD80/CD86,H&E染色评估炎症浸润。

3

体外筛选关键免疫调节因子

确定ADSCs分泌的哪些因子对DC成熟和迁移起主要抑制作用。

将DC2.4细胞与ADSCs或候选因子(TSG-6、HGF、TGFβ、galectin-1)共培养,通过流式细胞术检测成熟标志物CD80/CD86,Transwell实验检测迁移,CCK-8检测增殖。

4

体内验证TSG-6对移植存活的影响

评估ADSCs分泌的TSG-6是否改善移植皮肤存活率。

建立四组动物模型(PBS、TSG-6、ADSCs、ADSCs-shTSG-6),监测术后14天皮肤坏死评分,并通过流式细胞术分析移植皮肤和脾脏中免疫细胞(DC、巨噬细胞、T细胞)表达。

5

体外验证TSG-6对DC迁移的抑制作用

验证TSG-6是否直接抑制DC迁移,并确认ADSCs分泌的TSG-6是关键因素。

Transwell实验使用CCL19作为阳性趋化因子,不同浓度TSG-6(2、4、6 nM)处理,以及ADSCs、ADSCs-shTSG-6、ADSCs-shTSG-6+TSG-6共培养,计数迁移细胞。

6

转录组分析及功能富集

探索TSG-6调控DC功能的分子机制。

对DC(对照、ADSC共培养、TSG-6处理)进行RNA-seq,鉴定差异表达基因,并通过RT-qPCR验证关键基因(ADM、GHRH、SELENBP1、NDRG1),进行GO和KEGG富集分析。

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
DMEM培养基Invitrogen--
RPMI-1640培养基Procell--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素Invitrogen--
0.25%胰蛋白酶/EDTAGibco--
CD90抗体ElabscienceE-AB-F1283C
CD105抗体ElabscienceE-AB-F1233UE
CD19抗体ElabscienceE-AB-F1004E
CD34抗体ElabscienceE-AB-F1284D
FACSCalibur试剂盒BD Biosciences--
3-异丁基-1-甲基黄嘌呤MCE--
地塞米松MCE--
胰岛素MCE--
吲哚美辛MCE--
油红O溶液BeyotimeC0158M
β-甘油磷酸MCE--
抗坏血酸-2-磷酸MCE--
茜素红S溶液BeyotimeC0148S
美洛昔康MCE--
胶原酶Liberase TLRocheLIBIT-RO
CD11c抗体ElabscienceE-AB-F0991C
MCHII抗体ElabscienceE-AB-F0990E
LSRFortessa X-20流式细胞仪BD Biosciences--
FlowJo软件Tree Star--
CD80抗体Proteintech66406-1-Ig
CD86抗体Biossbs-1035R
Alexa Fluor 694抗小鼠IgG----
Alexa Fluor 488兔抗小鼠IgG----
DAPISigma-Aldrich--
TSG-6重组蛋白R&D Systems2326-T
肝细胞生长因子ThermoFisher315-23-500
转化生长因子βBio-Techne7666-MB
半乳糖凝集素-1R&D Systems1245-GA-050/CF
CytoFLEX S流式细胞仪Beckman Coulter--
Transwell小室----
结晶紫溶液----
奥林巴斯倒置荧光显微镜OLYMPUS--
Image J软件Media Cybernetics--
CCK-8试剂盒BeyotimeC0037
Synergy LX酶标仪BioTek--
Lipofectamine™ 3000转染试剂BeyotimeC0533
CD11b抗体ElabscienceE-AB-F1081C
F4/80抗体ElabscienceE-AB-F0995E
CD4抗体ElabscienceE-AB-F1097C
CD8抗体ElabscienceE-AB-F1104E
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
TNF-α抗体ThermorAMC3012
IL-6抗体ThermorYF370127
IL-1β抗体Abcamab205924
GAPDH抗体Abcamab8245
山羊抗兔IgG H&L (HRP)Abcamab7090
山羊抗小鼠IgG+IgM H&L (HRP)Abcamab47827
PXi9化学发光成像系统Syngene--
趋化因子配体19AbcamAb307797
TRIzol试剂----
DNase I----
NanoDrop分光光度计----
Qubit荧光计----
生物分析仪----
Illumina HiSeq测序平台Illumina--
QIAzol裂解试剂Qiagen79306
Power cDNA合成试剂盒ThermoFisher--
SYBR Premix Ex TaqTakara Bio--
ROX参比染料Takara Bio--
ABI PRISM 7500定量PCR仪Applied Biosystems--

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
ADSCs分离与鉴定
ADSCs来源、培养条件、表面标记物检测(CD90、CD105、CD19、CD34)、成脂/成骨分化诱导条件
阅读提示:Materials and methods: Cell preparation 和 Identification of ADSCs
小鼠皮肤移植模型建立
供体/受体品系、年龄、性别、样本量、分组、细胞/药物注射剂量和部位、移植后处理
阅读提示:Materials and methods: Animal models 和 Figure 2 legend
DC2.4细胞处理与体外功能检测
DC2.4细胞培养条件、ADSCs共培养比例、TSG-6/HGF/TGFβ/galectin-1处理浓度和时间、Transwell迁移检测条件、CCK-8增殖检测
阅读提示:Materials and methods: In vitro functional assays of DCs 和 Figure 3 legend
TSG-6敲低与回补实验
siRNA/shRNA序列、转染试剂和浓度、ADSCs-shTSG-6构建、迁移实验中ADSC/ADSC-shTSG-6/加TSG-6处理
阅读提示:Materials and methods: ADSC transfection 和 Figure 8 legend
转录组分析
DC处理方式、RNA提取、文库构建、测序平台、差异基因筛选阈值、RT-qPCR验证基因
阅读提示:Materials and methods: RNA sequencing and data analysis 和 Figure 9 legend