白细胞介素-22通过诱导抑制性F4/80+Ly6GhiLy6Chi细胞群保护内毒素血症

Interleukin-22 protects from endotoxemia by inducing suppressive F4/80+Ly6GhiLy6Chi cells population.

作者信息Chang Yu, Qihua Ling, Junzhe Jiao, Juhong Liu, Zhihua Huang, Fang Wang, Xuehua Sun, Xiaoni Kong
PMID36123595
发布时间2022-09-19
DOI10.1186/s12865-022-00511-6

实验完整度

包含体外和体内实验,有功能验证(存活率、细胞因子)和机制验证(S100A9阻断),但缺乏患者样本和详细机制验证。

主要模型

LPS诱导的内毒素血症小鼠模型(C57BL/6) 小鼠腹腔巨噬细胞(原代)

重点核对

LPS剂量(亚致死1 mg/kg,致死10 mg/kg) F-652剂量(1 mg/kg)及给药方式(腹腔注射) C57BL/6小鼠性别和年龄(雄性,8周龄) 样本量(n=3-10) 统计方法(Student's t-test 和 log-rank检验)

摘要

背景:过度炎症反应是内毒素血症患者早期死亡的主要原因。白细胞介素22(IL-22)已被证明在调节感染性疾病中发挥关键作用,但其在内毒素血症期间调节免疫反应的功能仍不清楚。方法:使用脂多糖(LPS)诱导内毒素血症小鼠模型,有或无含有人IL-22(F-652)的重组融合蛋白。通过ELISA测定IL-6、TNF-α、IL-1β和MCP-1。通过流式细胞术评估巨噬细胞类型。使用实时PCR检测S100A9的表达。结果:我们发现在LPS诱导的内毒素血症小鼠中,F-652注射显著提高了存活率并减少了促炎细胞因子(IL-6、TNF-α、IL-1β、MCP-1)。然而,注射F-652的小鼠在LPS处理后浸润的免疫细胞数量更高,表明免疫反应受损。流式细胞术分析显示,F-652处理的内毒素血症小鼠腹腔中高表达M2样巨噬细胞标志物(Ym1、Arg、CCL17)的F4/80+Ly6GhiLy6Chi细胞数量更多。进一步研究发现,这些抑制性M2巨噬细胞可能由F-652诱导,因为F-652处理在体外可以增加S100A9。结论:我们的研究表明,IL-22通过S100A9诱导免疫抑制细胞的发展,对内毒素血症具有保护作用。

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
IL-22(F-652)在LPS诱导的内毒素血症中是否具有保护作用及其潜在机制?
核心机制
IL-22(F-652)通过诱导肝脏产生S100A9,进而促进F4/80+Ly6GhiLy6Chi M2样抑制性巨噬细胞分化,抑制过度炎症反应。
主要证据
F-652治疗提高了内毒素血症小鼠存活率,减少了血清中促炎细胞因子,增加了腹腔中F4/80+Ly6GhiLy6Chi细胞,且该细胞高表达M2标志物;体外实验表明F-652仅通过血清而非直接作用于巨噬细胞诱导该细胞,且阻断S100A9后分化减少。
研究意义
研究提示IL-22可能是内毒素血症的潜在治疗靶点,通过S100A9介导的免疫抑制机制。

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

F-652对致死性内毒素血症小鼠生存率的影响

评估F-652治疗对LPS诱导致死性内毒素血症小鼠生存率的影响。

使用C57BL/6小鼠,腹腔注射致死剂量LPS(10 mg/kg)加或不加F-652(1 mg/kg),监测生存率。

2

F-652对亚致死内毒素血症小鼠炎症反应的影响

检测F-652治疗对亚致死LPS内毒素血症小鼠血清和腹腔中促炎细胞因子水平的影响。

腹腔注射亚致死剂量LPS(1 mg/kg)加或不加F-652(1 mg/kg),收集血清和腹腔灌洗液,ELISA检测IL-6、TNF-α、IL-1β、MCP-1。

3

F-652对内毒素血症小鼠局部免疫细胞浸润的影响

探究F-652治疗对LPS内毒素血症小鼠腹腔和肺部免疫细胞数量的影响。

收集腹腔灌洗液和支气管肺泡灌洗液,计数细胞;肺组织进行H&E染色观察病理。

4

F-652对腹腔巨噬细胞表型的影响

分析F-652治疗是否改变LPS内毒素血症小鼠腹腔中巨噬细胞亚群。

收集腹腔灌洗液,通过流式细胞术检测F4/80+Ly6GhiLy6Chi细胞比例,并分选后检测M2标志物(Ym1、Arg、CCL17)和炎症因子(IL-6、TNF-α)表达。

5

S100A9在F-652诱导F4/80+Ly6GhiLy6Chi细胞分化中的作用

验证S100A9是否为F-652诱导F4/80+Ly6GhiLy6Chi细胞分化的关键介质。

检测LPS和LPS+F-652处理小鼠血清中SAA和S100A9水平及肝脏中S100A9表达;体外用LPS、F-652或不同小鼠血清(加或不加S100A9抗体)处理腹腔巨噬细胞,检测Ly6Chi细胞比例。

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
脂多糖Sigma--
F-652Evive Biotechnology (Shanghai) Ltd--
磷酸盐缓冲液Gibco--
异氟烷/氧气吸入气体Yuyan--
CD45抗体BD Biosciences--
CD11b抗体BD Biosciences--
Ly6G抗体BD Biosciences--
Ly6C抗体BD Biosciences--
F4/80抗体BD Biosciences--
RNA提取试剂盒BioTeke--
SYBR GreenVazyme--
ELISA试剂盒NeoBioscience--
ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology--

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
动物模型建立
小鼠品系(C57BL/6)、性别(雄性)、年龄(8周龄)、LPS剂量(1或10 mg/kg)、F-652剂量(1 mg/kg)、给药方式(腹腔注射)
阅读提示:Methods:Animal experiments,结果部分图1a、c
细胞因子检测
ELISA试剂盒品牌(NeoBioscience)、样本类型(血清、腹腔灌洗液、BAL)、检测指标(IL-6、TNF-α、IL-1β、MCP-1)
阅读提示:Methods:Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA),结果部分图1c-g、图2a-d
流式细胞术分析
抗体克隆(CD45、CD11b、Ly6G、Ly6C、F4/80)及品牌(BD Biosciences)、样本(腹腔灌洗液)、流式细胞仪(FACSAria II)、细胞分选后基因表达分析
阅读提示:Methods:Flow cytometry,结果部分图3、图4e
体外分化实验
腹膜巨噬细胞来源(LPS或LPS+F-652小鼠)、处理(LPS、F-652、血清、S100A9抗体)、检测指标(Ly6Chi细胞比例)
阅读提示:Methods:Isolation of peritoneal macrophages...,结果部分图4d-f