肾脏CD169++驻留巨噬细胞对急性全身性念珠菌病的保护至关重要

Renal CD169++ resident macrophages are crucial for protection against acute systemic candidiasis.

作者信息Yi Juan Teo, See Liang Ng, Keng Wai Mak, Yolanda Aphrilia Setiagani, Qi Chen, Sajith Kumar Nair, Jianpeng Sheng, Christiane Ruedl
PMID33608410
发布时间2021-02-19
DOI10.26508/lsa.202000890

实验完整度

包含体外细胞分析(流式、ROS检测)、体内小鼠感染模型(CD169-DTR和CX3CR1gfp/gfp)、组织病理学、基因表达分析及功能验证(NK细胞清除)。

主要模型

CD169-DTR转基因小鼠 CX3CR1gfp/gfp小鼠 C57BL/6野生型小鼠 白色念珠菌SC5314菌株

重点核对

CD169-DTR小鼠经白喉毒素(DT)处理以清除CD169++巨噬细胞 静脉注射5×10^4 CFU白色念珠菌SC5314进行感染 在感染后第1、3、6、10天检测肾脏真菌载量 在第6天通过流式细胞术检测中性粒细胞ROS产生和IFN-γ表达 使用莫能菌素(monensin)处理以检测细胞内IFN-γ

摘要

摘要 肾脏CD169++驻留巨噬细胞亚群在急性全身性念珠菌病期间控制白色念珠菌的生长、严重的肾脏炎症和免疫病理。 摘要 播散性念珠菌病仍然是最常见的医院获得性血流真菌感染,尽管医学和卫生实践取得了进步,死亡率仍高达40%。虽然已知这种感染严重依赖先天免疫反应来保证宿主存活,但对于肾脏(念珠菌持续存在的主要器官)中组织驻留巨噬细胞(TRM)亚群所起的保护作用知之甚少。在这里,我们描述了一个独特的CD169++ TRM亚群,它在急性全身性念珠菌病期间控制念珠菌的生长和炎症。它们的缺失会导致严重的真菌介导的肾脏病理。CD169++ TRM不直接参与真菌清除,而是通过促进IFN-γ释放和中性粒细胞ROS活性来增强宿主抵抗力。

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
肾脏CD169++组织驻留巨噬细胞在急性全身性念珠菌病中是否发挥保护作用及其机制。
核心机制
CD169++ TRM通过促进IFN-γ释放和中性粒细胞ROS活性来增强宿主对白色念珠菌的抵抗力,而不直接参与真菌清除。
主要证据
CD169-DTR小鼠(缺乏CD169++ TRM)在低剂量念珠菌感染后死亡率增加,肾脏真菌载量升高,肾脏炎症和损伤加重;同时观察到肾脏IFN-γ表达降低和中性粒细胞ROS产生减少。
研究意义
揭示肾脏TRM亚群在全身性念珠菌感染中的非冗余保护功能,为未来设计免疫治疗干预措施提供细胞学基础。

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

鉴定肾脏TRM亚群

确定肾脏中是否存在表达CD169的组织驻留巨噬细胞亚群及其特征。

利用CD169-DTR转基因小鼠模型,通过白喉毒素(DT)处理清除表达CD169的细胞,并通过流式细胞术分析肾脏TRM亚群(Fr I和Fr II)。

2

评估CD169++巨噬细胞缺失对宿主存活和真菌载量的影响

确定CD169++ TRM的缺失是否影响宿主对全身性念珠菌感染的抵抗力。

对CD169-DTR和WT小鼠静脉感染白色念珠菌,监测存活率、各器官真菌载量。

3

组织病理学和肾功能评估

评估CD169++巨噬细胞缺失对肾脏损伤和炎症的影响。

对感染小鼠的肾脏进行H&E和PAS染色,并检测Kim-1表达、血管通透性和血清肌酐。

4

免疫细胞浸润分析

检查CD169++巨噬细胞缺失是否影响肾脏中效应细胞的募集。

通过流式细胞术分析肾脏中CD45+、髓系细胞、中性粒细胞和单核细胞的绝对数量。

5

中性粒细胞ROS产生分析

评估CD169++巨噬细胞缺失对中性粒细胞杀菌功能的影响。

用H2DFFDA和zymosan处理肾细胞,通过流式细胞术检测中性粒细胞和单核细胞中ROS的产生。

6

IFN-γ表达分析

检查CD169++巨噬细胞缺失对肾脏IFN-γ表达的影响。

通过qPCR和流式细胞术检测肾脏中IFN-γ的表达水平。

7

鉴定IFN-γ产生细胞

确定在感染中产生IFN-γ的细胞类型。

通过流式细胞术分析IFN-γ+细胞的表面标志物,并通过NK细胞清除实验评估NK细胞的作用。

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----
YPD培养基平板----
胶原酶D----
Percoll分离液GE Healthcare Life Science--
H2DFFDA(ROS荧光探针)----
酵母聚糖----
碘化丙啶----
Annexin VBioLegend--
小鼠NK1.1抗体(PK136)Invivomab--
重组IFNγR&D Systems--
小鼠肌酐ELISA试剂盒Elabscience--
伊文思蓝----
伊红Sigma-Aldrich--
希夫试剂Abcam--
DPX封片剂Sigma-Aldrich--
OCT包埋剂Tissue Tek--
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific--
RNAsimple总RNA提取试剂盒Tiangen Biotech Ltd--
M-MLV逆转录酶Promega--
Primerdesign Precision FAST试剂盒Primerdesign Ltd--
匀浆器(CAT X360)CAT--
尼康Eclipse 80i显微镜Nikon--
Digital Sight DS-U3相机Nikon--
BD FACSAria II流式细胞分选仪BD Bioscience--
BD LSRFortessa X-20流式细胞仪BD Bioscience--

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
小鼠模型和TRM清除
CD169-DTR转基因小鼠,白喉毒素(DT)给药剂量(10 ng/g体重)和频率(感染前后),确保CD169++巨噬细胞持续清除。
阅读提示:Materials and Methods: Mice; Diphtheria toxin-mediated and antibody-mediated ablation; Figure S1
真菌感染
白色念珠菌菌株SC5314,培养条件(YPD平板30°C 24h,YPD液体16-18h),感染剂量(5×10^4 CFU/鼠)和途径(静脉注射)。
阅读提示:Materials and Methods: C. albicans infection
真菌载量分析
器官处理(胶原酶D消化,1mg/ml, 37°C, 1小时),CFU计数(YPD平板,30°C,48小时)。
阅读提示:Materials and Methods: Fungal burden analyses
肾脏细胞制备和流式分析
肾脏单细胞悬液制备(胶原酶D消化,Percoll梯度离心,红细胞裂解),抗体染色方案(CD45, F4/80, CD11b, Ly6G, Ly6C等),流式仪器(BD LSRFortessa X-20)。
阅读提示:Materials and Methods: Tissue collection, processing, and isolation of single-cell suspension; Flow cytometry analyses
ROS检测
H2DFFDA浓度(2.5 μg/ml),zymosan浓度(100 μg/ml),孵育条件(37°C, 60分钟)。
阅读提示:Materials and Methods: ROS detection assay
IFN-γ检测
莫能菌素处理(100 μg/鼠,静脉注射,5小时前),抗体染色(CD45, CD3, CD19等),固定和透化(2% PFA, 0.05% saponin)。
阅读提示:Materials and Methods: Flow cytometry analyses