HMGB1对SLE小鼠来源免疫细胞作用的研究

Study on the effect of HMGB1 on immune cells isolated from SLE mice.

作者信息Xin Qin, Jinglin Gao, Xiuhua Liu, Jie Chen, Xinghui Song
PMID41019290
发布时间2025-09-15
DOI10.1016/j.bbrep.2025.102262

实验完整度

包含体外细胞模型(Mo-DCs、CD4+细胞共培养)、功能实验(流式、ELISA、CCK8)和机制验证(WB检测mTOR通路及ER应激),但缺乏动物体内实验和临床样本验证。

主要模型

MRL/lpr小鼠 外周血来源CD14+细胞诱导的Mo-DCs CD4+ T细胞

重点核对

SLE模型:8周龄MRL/lpr雌性小鼠 Mo-DCs诱导条件:IL-4 35 ng/ml和GM-CSF 50 ng/ml处理7天 HMGB1浓度:100, 500, 1000 ng/ml CD4+共培养比例:4:1,共培养7天 抑制剂处理:tunicamycin, 4-PBA, 3-MA, rapamycin

摘要

系统性红斑狼疮(SLE)是一种复杂的自身免疫性疾病,其发病机制与树突状细胞(DCs)的平衡和功能障碍有关。靶向树突状细胞的治疗已成为治疗SLE和自身免疫性疾病的重要手段。此外,HMGB1在SLE患者血清中高表达。因此,本研究旨在探讨HMGB1对SLE中免疫细胞的作用。我们使用MRL/lpr小鼠作为SLE模型动物,然后分离SLE小鼠的外周血获得CD14+细胞,诱导其分化为单核细胞来源的树突状细胞(Mo-DCs)。我们还从外周血中获取CD14+细胞,以探讨HMGB1处理的Mo-DCs的作用。随后进行HMGB1处理,采用流式细胞术、ELISA、WB和CCK8检测。结果表明,HMGB1可刺激DCs成熟,并激活mTOR通路,影响CD4+细胞的增殖和分化。此外,HMGB1似乎通过Toll样受体的内吞作用进入细胞,其功能可能与内质网应激有关。进一步研究发现,衣霉素(内质网应激诱导剂)和雷帕霉素(mTOR抑制剂)可抑制Mo-DCs的活化。因此,我们认为HMGB1通过TLR6进入DCs,并通过影响内质网应激和mTOR通路调节DCs的活化和CD4+细胞的分化。

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
HMGB1对SLE小鼠来源免疫细胞(特别是树突状细胞)有何作用及其分子机制?
核心机制
HMGB1通过TLR6内吞进入DCs,调节内质网应激和mTOR通路,进而影响DCs的成熟和CD4+细胞的分化。
主要证据
体外实验中,HMGB1刺激Mo-DCs后,通过流式细胞术检测到CD80和CD86表达升高,ELISA检测到IL-1β、IL-6、IL-10和TNF-α水平升高;Western blot检测到mTOR通路蛋白(4EBP1、PI3K、p-Akt、p-mTOR、P70S6K)表达升高,PTEN降低;TLR6表达升高,Bip和Chop表达降低;抑制ER应激(4-PBA)或mTOR(rapamycin)后,Mo-DCs的成熟和CD4+细胞分化受到抑制。
研究意义
该研究为SLE的治疗干预提供了潜在的分子靶点,即HMGB1-TLR6-ER应激/mTOR通路。

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SLE小鼠模型及分离免疫细胞

获取SLE小鼠来源的外周血免疫细胞,为后续细胞实验提供模型

使用8周龄MRL/lpr雌性小鼠,分离外周血,通过CD14+磁珠和CD4+磁珠分选CD14+和CD4+细胞。

2

诱导Mo-DCs并进行HMGB1处理

研究HMGB1对Mo-DCs成熟和功能的影响

CD14+细胞在IL-4和GM-CSF存在下培养7天诱导为Mo-DCs,然后用不同浓度HMGB1刺激24小时。

3

检测Mo-DCs的成熟、细胞因子分泌和抗原呈递能力

验证HMGB1对Mo-DCs成熟和功能的影响

通过流式细胞术检测CD80和CD86表达,ELISA检测IL-1β、IL-6、IL-10和TNF-α水平,OVA实验检测抗原呈递能力。

4

共培养实验评估CD4+细胞增殖和分化

研究HMGB1刺激的Mo-DCs对CD4+细胞功能的影响

CD4+细胞与HMGB1刺激的Mo-DCs按4:1比例共培养7天,CCK8检测细胞活力,流式检测IFN-γ、IL-17、IL-22。

5

分子机制探索(mTOR通路、ER应激、TLR)

探究HMGB1作用的分子机制

Western blot检测mTOR通路蛋白(4EBP1、PI3K、p-Akt、p-mTOR、P70S6K、PTEN)、ER应激蛋白(Bip、Chop)和TLR4/TLR6表达。

6

抑制剂处理验证ER应激和mTOR通路的作用

验证ER应激和mTOR通路在HMGB1作用中的功能

使用tunicamycin(ER应激增强剂)、4-PBA(ER应激抑制剂)、rapamycin(mTOR抑制剂)、3-MA(mTOR增强剂)处理HMGB1刺激的Mo-DCs,检测成熟、细胞因子分泌、抗原呈递和CD4+分化。

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。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证分子表达变化
验证机制链路
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
人CD4纳米磁珠Beaverbio--
人CD14纳米磁珠Sangon--
IFN-γ-APC抗体Thermo Fisher--
IL-22-PE抗体Thermo Fisher--
CD40-PE抗体Elabscience--
CD80-APC抗体Elabscience--
CD86-FITC抗体Elabscience--
IL-17-FITC抗体Elabscience--
高迁移率族蛋白B1Sigma--
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子Sigma--
白细胞介素-4Sigma--
衣霉素MCE--
雷帕霉素MCE--
4-苯基丁酸MCE--
3-甲基腺嘌呤MCE--
GAPDH抗体Sanying--
LC3抗体Sanying--
PI3K抗体Sanying--
PTEN抗体Sanying--
p-Akt抗体Sanying--
p-mTOR抗体Sanying--
P70S6K抗体Sanying--
4EBP1抗体Sanying--
TLR4抗体Sanying--
TLR6抗体Sanying--
Bip抗体Sanying--
Chop抗体Sanying--
ELISA试剂盒Jianglai Biotechnology--
MRL/lpr小鼠Huachuang Sino--
BCA蛋白定量试剂盒Cwbio--
ECL化学发光试剂Beyotime--
酶标仪----
WD-2102B酶标仪Beijing Liuyi--

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
SLE小鼠模型
小鼠品系、年龄、性别、饲养条件
阅读提示:参见Materials and methods第2.2节
CD14+细胞分选及Mo-DCs诱导
外周血来源、磁珠分选方法、IL-4和GM-CSF浓度、诱导时间
阅读提示:参见Materials and methods第2.3节
HMGB1刺激Mo-DCs
HMGB1浓度(100,500,1000 ng/ml)、刺激时间(24 h)
阅读提示:参见Materials and methods第2.3节及图1
CD4+细胞共培养
共培养比例(4:1)、共培养时间(7天)
阅读提示:参见Materials and methods第2.3节及图2
流式细胞术
抗体种类、染色方法、检测通道
阅读提示:参见Materials and methods第2.4节
WB检测
蛋白提取、BCA定量、抗体稀释度、孵育条件
阅读提示:参见Materials and methods第2.7节
抑制剂处理
tunicamycin、4-PBA、3-MA和rapamycin的浓度和处理时间(文中未明确说明)
阅读提示:参见Materials and methods第2.3节及图5-7