环磷酰胺体内诱导髓源性抑制细胞:累积动力学、免疫谱及齐墩果烷型三萜类的免疫调节作用

Cyclophosphamide-Mediated Induction of Myeloid-Derived Suppressor Cells In Vivo: Kinetics of Accumulation, Immune Profile, and Immunomodulation by Oleanane-Type Triterpenoids.

作者信息Mona S Awad, Aleksandra V Sen'kova, Andrey V Markov, Oksana V Salomatina, Marina A Zenkova, Oleg V Markov
PMID41596216
发布时间2026-01
DOI10.3390/ijms27020564

实验完整度

包含体内动物模型(健康及荷瘤小鼠)、体外骨髓来源MDSC生成及功能实验、分子机制研究(STAT3/NF-κB信号)等至少两个独立证据层级,并进行功能验证。

主要模型

健康CBA小鼠 淋巴肉瘤RLS40荷瘤CBA小鼠 体外骨髓来源MDSCs(BM-MDSCs)

重点核对

CTX剂量50 mg/kg,腹腔注射,共3次,间隔4天 GLZ和FM剂量50 mg/kg,腹腔注射5次,间隔2天 MDSC分析时间点:第3次CTX后第10天 体外BM-MDSC生成条件:GM-CSF 50 ng/mL,培养4天 GLZ和FM体外浓度:250 µM和250 nM

摘要

髓源性抑制细胞(MDSCs)是不成熟的髓系细胞,在肿瘤进展过程中强烈抑制免疫并扩增。多种抗肿瘤化疗药物可诱导MDSC积累,降低治疗效果。我们研究了CHOP方案及其组分(环磷酰胺(CTX)、多柔比星、长春新碱和泼尼松龙)对健康及淋巴肉瘤RLS40荷瘤CBA小鼠外周血和脾脏中MDSC积累动力学及免疫细胞谱变化的影响。CHOP诱导显著的胸腺萎缩和脾肿大、T细胞耗竭以及MDSCs的强烈积累,主要是多形核MDSCs。健康小鼠的动力学分析显示,脾脏MDSC扩增和T细胞耗竭在CHOP后第10天达到峰值,主要由CTX驱动;而多柔比星、长春新碱和泼尼松龙的免疫学效应极小。为了减轻CTX诱导的MDSCs,将具有已知免疫调节特性的天然三萜类化合物甘草酸(GLZ)及其新型氰基烯酮衍生物甲溴龙甲酯(FM)给予CTX处理的小鼠。GLZ显著减弱脾脏MDSC积累,部分恢复T细胞功能,并改善免疫器官形态。相反,FM通过扩增MDSCs、在体内上调Nos1和Ido1增强其功能,并在体外促进高免疫抑制性骨髓来源MDSCs的产生而加重免疫抑制。因此,我们的结果强调CTX在CHOP诱导的MDSC扩增中的核心作用。三萜类化合物的结构依赖性双重性——对抗(GLZ)或促进(FM)MDSC扩增——为从化疗诱导的副作用到自身免疫等病理提供了治疗潜力。

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
CHOP方案及其组分如何影响MDSCs的积累动力学和免疫细胞谱,以及三萜类化合物GLZ和FM能否调节CTX诱导的免疫抑制?
核心机制
CTX通过激活STAT3信号通路诱导MDSC扩增,导致T细胞耗竭;GLZ通过抑制STAT3和NF-κB信号减轻MDSC积累,而FM通过上调Nos1和Ido1增强MDSC免疫抑制功能。
主要证据
在健康及淋巴肉瘤RLS40荷瘤CBA小鼠中,CHOP和CTX显著增加脾脏PMN-MDSCs和M-MDSCs比例,并降低CD4+和CD8+ T细胞比例;GLZ处理降低MDSC比例并恢复T细胞,FM则加重免疫抑制。
研究意义
研究为优化化疗方案、减轻化疗诱导的免疫抑制提供了理论基础,并提示三萜类化合物在调节MDSC功能方面具有潜在治疗价值。

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

CHOP对免疫器官和MDSC的影响评估

评估CHOP化疗对健康及荷瘤小鼠免疫器官指数和MDSC积累的影响。

对健康及RLS40荷瘤CBA小鼠进行CHOP处理,检测脾脏和胸腺指数、组织学变化,并通过流式细胞术分析外周血和脾脏中MDSC亚群比例。

2

CHOP组分对MDSC扩增动力学的贡献分析

确定CHOP中哪个组分驱动MDSC扩增动力学。

健康小鼠分别接受CHOP或单一组分处理,在不同时间点(第5、10、15天)检测脾脏MDSC和T细胞比例。

3

CTX诱导MDSC的体外免疫抑制功能验证

验证CTX诱导的MDSC是否具有抑制T细胞增殖的功能。

从CTX处理小鼠脾脏中分离Gr1+ MDSC,与CFSE标记的ConA活化脾细胞共培养,通过流式检测T细胞增殖。

4

三萜类化合物对CTX诱导免疫抑制的调节

评估GLZ和FM对CTX诱导的MDSC积累和免疫抑制的调节作用。

在CTX处理的基础上,给予GLZ或FM,分析脾脏MDSC和T细胞比例,并检测相关免疫抑制因子表达。

5

三萜类化合物对体外BM-MDSC特性的影响

研究GLZ和FM对BM-MDSC分化、成熟和免疫抑制功能的影响。

用GM-CSF诱导骨髓细胞生成MDSC,并在GLZ或FM存在下培养,分析其亚群比例、成熟标志物、免疫抑制因子表达及对T细胞增殖的抑制能力。

6

机制研究:STAT3和NF-κB信号通路

探究GLZ和FM调节MDSC功能的分子机制。

通过流式检测pSTAT3/STAT3比例,RT-qPCR检测Nos1、Ido1等表达,共聚焦分析p65核转位,分子对接研究化合物与p65的结合。

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
验证免疫效应

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI 1640培养基Thermo Fisher Scientific27016-021
胎牛血清Dia-MFSA100SA
牛血清白蛋白Dia-MBSA.0025
抗生素/抗真菌溶液MP Biomedicals091674049
庆大霉素Sigma-AldrichG1397-10mL
Ficoll-paque PREMIUM 1.084 g/mLCytiva17544602
HEPESSigma-AldrichH0887
GlutaMAX补充剂Gibco35050061
重组小鼠GM-CSFSigma-AldrichG0282
台盼蓝Bio-Rad1450021
吐温-20Sigma-AldrichP1379
TRIzol试剂Invitrogen, Ambion15596018
RT缓冲液BiolabmixR03-008-20
M-MuLV-RH逆转录酶BiolabmixR03-008-20
BioMaster HS-qPCR SYBR Blue(2×)BiolabmixMHC030-007-22
Dynabeads™羊抗大鼠IgGThermo Fisher Scientific--
羧基荧光素琥珀酰亚胺酯(CFSE)InvitrogenC34554
2,7′-二氯二氢荧光素二乙酸酯(DCF-DA)Sigma-Aldrich287810
多聚-L-赖氨酸溶液Sigma-Aldrich--
DAPIThermo Fisher Scientific62248
fluoromount-G封片剂Invitrogen, Thermo Fisher Scientific00-4958-02
抗CD16/CD32抗体BD Biosciences553142
CD45-FITC抗体BD Biosciences553080
CD11b-PerCP抗体ElabscienceE-AB-F1081UF
Ly6C-BV605抗体Sony1240180
Ly6G-PE抗体ElabscienceE-AB-F1108UD
MHCII-FITC抗体ElabscienceE-AB-F0990UC
F4/80-PB抗体Sony1215615
CD3-PE-Cy7抗体ElabscienceE-AB-F1013H
CD4-PE抗体ElabscienceE-AB-F1097D
CD8-PerCP抗体ElabscienceE-AB-F1104F
CD25-APC抗体ElabscienceE-AB-F1102E
Ly-6G/Ly-6C (Gr-1)抗体ElabscienceE-AB-F1120A
PD-L1-APC抗体ElabscienceE-AB-F1132E
抗IgG-AF488抗体Abcamab150077
TGF-β抗体Affinity BiosciencesAF1027
Arg-1抗体Affinity BiosciencesDF6657
磷酸化STAT3抗体ABclonalAP0070
STAT3抗体ABclonalA1192
NF-kB p65/RelA抗体ABclonalA19653
甘草酸(GLZ)JSC Chimpharm--
甲溴龙甲酯(FM)----
环磷酰胺(CTX)----
多柔比星(DOX)----
长春新碱(VCR)----
泼尼松龙(PNL)----
NovoCyte 3000流式细胞仪ACEA Biosciences--
CFX96™ Touch热循环仪Bio-Rad--
LSM710共聚焦显微镜Zeiss--
Multiscan RC酶标仪Labsystems--

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
动物模型与处理
小鼠品系:CBA/LacSto;年龄:10-14周;性别:雄性;CTX剂量:50 mg/kg;腹腔注射;CFA方案:3次,间隔4天;GLZ和FM剂量:50 mg/kg;腹腔注射5次,间隔2天;车辆对照:10% Tween-80;分析时间点:第3次CTX后第10天
阅读提示:Materials and Methods 4.3, 4.5
体外MDSC生成
骨髓来源,GM-CSF浓度:50 ng/mL;培养时间:4天;GLZ浓度:250 µM;FM浓度:250 nM;培养基:RPMI 1640完全培养基
阅读提示:Materials and Methods 4.11.1
流式细胞术分析
抗体克隆及荧光标记(见方法);细胞数量:1×10^6;染色条件(如Fc阻断、固定、通透);数据获取:至少10000个事件
阅读提示:Materials and Methods 4.12
T细胞增殖实验
CFSE浓度:2.5 µM;共培养比例:8:1,4:1,1:1;ConA浓度:1 µg/mL;IL-2浓度:5 ng/mL;培养时间:72小时
阅读提示:Materials and Methods 4.10
RT-qPCR
RNA提取:TRIzol;逆转录条件:42°C 60min,70°C 10min;qPCR条件:95°C 5min,40个循环(95°C 10s,60°C 15s,72°C 20s);内参基因:Hprt
阅读提示:Materials and Methods 4.14