上皮细胞来源的磷脂酶A2组1B是一种内源性抗蠕虫因子

Epithelial-Cell-Derived Phospholipase A2 Group 1B Is an Endogenous Anthelmintic.

作者信息Lewis J Entwistle, Victoria S Pelly, Stephanie M Coomes, Yashaswini Kannan, Jimena Perez-Lloret, Stephanie Czieso, Mariana Silva Dos Santos, James I MacRae, Lucy Collinson, Abdul Sesay, Nikolay Nikolov, Amina Metidji, Helena Helmby, David Y Hui, Mark S Wilson
PMID29024642
发布时间2017-10-11
DOI10.1016/j.chom.2017.09.006

实验完整度

包含体内感染模型、基因敲除小鼠、类器官、体外处理幼虫、脂质组学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

C57BL/6小鼠 Pla2g1b−/−小鼠 Rag−/−cg−/−小鼠 H. polygyrus感染模型

重点核对

H. polygyrus感染模型中的初次感染、药物治愈、二次攻击感染流程(200 L3幼虫口服) Pla2g1b−/−小鼠与野生型小鼠在二次感染中的蠕虫负荷比较 PLA2g1B处理L3幼虫的浓度(10 ng/μL)和时间(24小时) 抗生素混合物处理(庆大霉素、甲硝唑、头孢克洛、万古霉素)对Pla2g1b表达的影响 IL-4R信号对类器官中Pla2g1b表达的负调控

摘要

肠道蠕虫在发展中国家高度流行,慢性感染导致显著的宿主发病。Entwistle等人表明,上皮来源的磷脂酶A2组1B(PLA2g1B)作为一种内源性抗蠕虫因子,通过对感染性幼虫的直接作用对肠道蠕虫感染的抵抗力至关重要。

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
肠道蠕虫感染中,宿主清除组织内寄生虫的机制是什么?
核心机制
上皮细胞来源的PLA2g1B作为内源性抗蠕虫因子,通过直接降低感染性幼虫的磷脂(尤其是磷脂酰乙醇胺)丰度,并协同免疫介导的驱逐机制,从而促进蠕虫清除。
主要证据
Pla2g1b−/−小鼠无法清除二次感染的H. polygyrus和N. brasiliensis,但2型免疫反应正常;用重组PLA2g1B处理L3幼虫可恢复Pla2g1b−/−小鼠的抵抗力;LC-MS显示PLA2g1B处理降低幼虫磷脂丰度。
研究意义
揭示上皮细胞来源的PLA2g1B作为抗蠕虫免疫中先前被忽视的机制,为增强蠕虫感染的防护提供潜在策略。

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

感染模型建立与基因表达分析

鉴定抵抗性小鼠中与抗蠕虫免疫相关的差异表达基因和通路

使用H. polygyrus感染和药物治愈后的二次感染模型,对十二指肠组织进行RNA测序,通过比值比分析鉴定差异表达基因和脂质代谢通路。

2

PLA2g1B在抵抗中的必要性验证

测试PLA2g1B是否对肠道蠕虫清除是必需的

用多种肠道蠕虫感染Pla2g1b−/−和野生型小鼠,比较蠕虫负荷和虫卵计数。

3

评估2型免疫反应

排除Pla2g1b−/−小鼠中已知的2型免疫驱动的驱逐机制缺陷

通过流式细胞术、ELISA、组织学等方法比较WT和Pla2g1b−/−小鼠的免疫细胞、细胞因子、抗体和杯状细胞增生等。

4

研究Pla2g1b的表达调控

确定Pla2g1b的表达细胞类型及其调控因素

使用原位杂交、细胞分选和类器官培养分析Pla2g1b的表达,并测试IL-4、IL-13、适应性免疫、先天免疫和肠道菌群的影响。

5

检测PLA2g1B对幼虫的直接作用

验证PLA2g1B是否直接作用于H. polygyrus幼虫并影响其感染性

用重组PLA2g1B处理脱鞘的L3幼虫,然后进行ATP测定、感染实验、扫描电镜和脂质组学分析。

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。

验证分子表达变化
验证免疫效应
评估体内效果
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM/F12培养基Life Technologies--
基质胶R&D system--
B27添加剂Life Technologies--
N-乙酰半胱氨酸Sigma--
表皮生长因子Life Technologies--
白细胞介素-4R&D--
白细胞介素-13R&D--
双羟萘酸噻嘧啶Pfizer--
抗IL-4抗体BioXCellCat# BE0045
重组小鼠PLA2g1B蛋白ElabscienceCat# PKSM040953
马诺阿利得Santa Cruz BiotechnologyCat# sc-200733
EnzChek磷脂酶A2检测试剂盒InvitrogenCat# E10217
CellTiter-Glo发光细胞活力ATP检测PromegaCat# G7571
Encore完整RNA-seq文库构建试剂盒NuGENCat# 0311
miRNeasy小型提取试剂盒QIAGEN--
HiSeq 2500测序仪Illumina--
Quantitect反转录试剂盒QIAGEN--
Power SYBR Green PCR预混液Applied Biosystems--
7900HT实时荧光定量PCR仪Applied Biosystems--
RNAscope 2.5试剂盒(棕色)Advanced Cell Diagnostics--
VS120-SL玻片扫描仪Olympus--
MoFlo XDP细胞分选仪Beckman Coulter--
LSRFortessa X-20流式细胞仪BD Biosciences--
LSRII流式细胞仪BD Biosciences--
LIVE/DEAD可固定蓝色死细胞染色试剂盒Life Technologies--
Fc受体阻断剂Miltenyi Biotec--
DuoSet ELISA试剂盒R&D--
半胱氨酰白三烯和前列腺素E2 ELISA试剂盒Enzo--
AZWELL LPC检测试剂盒Cosmo Bio--
Phenom ProX台式扫描电子显微镜Phenom-World--
Ultimate 3000高效液相色谱系统Thermo Fisher Scientific--
Thermo Exactive Plus Orbitrap质谱仪Thermo Fisher Scientific--
Q Exactive Orbitrap质谱仪Thermo Fisher Scientific--
BETASIL二醇柱----
Xcalibur 3.0.63软件Thermo Fisher Scientific--
Progenesis软件Nonlinear Dynamics--

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
H. polygyrus感染模型
感染剂量(200 L3幼虫)、感染途径(口服)、初次感染和二次感染的时间间隔(35或56天)、药物治愈剂量和时间(2.5 mg/dose,第14和15天)
阅读提示:STAR Methods 方法细节中的寄生虫感染和PLA2g1B处理部分
Pla2g1b−/−小鼠
Pla2g1b−/−小鼠的遗传背景(C57BL/6)
阅读提示:STAR Methods 实验模型和主题细节中的动物品系部分
PLA2g1B处理L3幼虫
PLA2g1B浓度(10 ng/μL)、处理时间(24小时)、处理缓冲液(EnzChek PLA2反应缓冲液)、幼虫脱鞘方法
阅读提示:STAR Methods 方法细节中的寄生虫感染和PLA2g1B处理部分
抗生素处理
抗生素组合(庆大霉素、甲硝唑、头孢克洛、万古霉素各1 mg/mL)通过饮水给予,处理提前7天开始并持续整个实验
阅读提示:STAR Methods 方法细节中的抗生素处理部分
类器官培养
类器官的建立和培养条件(Matrigel、ENR培养基、Wnt3a-CM撤除时间),IL-4和IL-13刺激浓度(20 ng/mL)和时间(48小时)
阅读提示:STAR Methods 实验模型和主题细节中的类器官培养部分