芳香烃受体和双酚A在小鼠和人类CD4+T细胞中对IL-17A调节作用的体外表征

In vitro characterization of the role of aryl hydrocarbon receptor and bisphenol A on IL-17A regulation in mouse and human CD4+ T cells

作者信息Lance K Blevins, Robert B Crawford, Norbert E Kaminski
PMID42593208
发布时间2026-08-01
DOI10.1093/toxsci/kfag101

实验完整度

中

包含体外细胞培养、流式细胞术、ELISA等明确实验方法,并进行了物种间比较,但缺乏体内模型和机制深入验证。

主要模型

小鼠初始CD4+T细胞 人类初始CD4+T细胞

重点核对

物种来源:C57BL/6小鼠、人类白细胞层 细胞活化:抗CD3/抗CD28抗体(5 μg/ml) 处理药物:BPA(0.05-50,000 nM)、FICZ(12.5-200 nM)、TCDD(10 nM)、CH223191(10 μM) 培养条件:Th17极化(IL-6、IL-23、IL-1β、TGF-β、抗IL-4、抗IFN-γ)或非极化 检测时间:小鼠第3-4天、人类第5-6天

摘要

本研究的目的是确定直接添加BPA到培养的原代小鼠或人类初始CD4+T细胞是否能促进IL-17A的产生和Th17细胞分化,并评估芳香烃受体(AHR)在促进IL-17A调节中的作用。动力学研究表明,在Th17极化和非极化条件下,IL-17浓度在小鼠CD4+T细胞激活后第4天达到峰值,在人类CD4+T细胞中第6天达到峰值。与载体对照相比,在非Th17极化条件下,TCDD或FICZ激活小鼠CD4+T细胞中的AHR促进了IL-17A和IL-22的分泌。相比之下,AHR拮抗剂CH223191在人类CD4+T细胞中促进了IL-17的产生,而IL-22分泌与对照相比减少。FICZ激活人类CD4+T细胞中的AHR降低了IL-17,同时增加了IL-22的分泌。相反,在小鼠CD4+T细胞中,AHR拮抗抑制了IL-17A和IL-22的反应。BPA处理来自任一物种的CD4+T细胞并未导致IL-17A阳性细胞显著增加或IL-17分泌增加,而FICZ和CH223191处理分别在小鼠和人类的CD4+T细胞中在非极化和/或极化条件下诱导了IL-17A的增加。这些研究表明,来自任一物种的成熟初始CD4+T细胞经BPA处理不会诱导IL-17A或IL-22分泌,而AHR激活在物种间逆向调节IL-17A反应。这些结果证实了已发表的结果,即CD4+T细胞对BPA介导的IL-17效应具有抵抗性,表明报道的BPA对小鼠CD4+T细胞的影响可能是品系依赖性的。

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
BPA是否直接诱导小鼠和人类CD4+T细胞产生IL-17A并促进Th17分化,以及AHR在其中的作用。
核心机制
AHR在物种间对IL-17A的调节具有相反作用:在小鼠CD4+T细胞中AHR激活促进IL-17A分泌,而在人类CD4+T细胞中AHR激活抑制IL-17A分泌。
主要证据
体外培养的小鼠和人类初始CD4+T细胞,经BPA、FICZ、TCDD、CH223191处理后,通过流式细胞术和ELISA检测IL-17A和IL-22水平。
研究意义
提示BPA可能不直接诱导IL-17反应,且小鼠模型在预测人类免疫毒性方面存在局限性。

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

细胞分离与活化

获取初始CD4+T细胞并建立体外活化模型

从小鼠脾脏或人类外周血单核细胞中通过磁珠分选分离初始CD4+T细胞,在抗CD3/抗CD28抗体存在下于Th17极化或非极化条件下培养。

2

药物处理

评估BPA及AHR调节剂对IL-17A产生的影响

在活化开始时加入BPA、FICZ、TCDD、CH223191或载体对照,持续培养至指定天数。

3

IL-17A和IL-22的检测

定量评估细胞因子分泌和细胞频率

收集细胞和培养上清,利用流式细胞术检测IL-17A、IL-22和RORγt阳性细胞频率,并利用ELISA定量分泌的IL-17A和IL-22。

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
汉克斯平衡盐溶液ThermoFisher Scientific--
Ficoll-Paque PLUSGE Healthcare Life Sciences--
SepMate管StemCell Technologies--
CD4+T细胞磁珠阴性分选试剂盒BioLegend--
RPMI 1640培养基Gibco by Life Technologies--
牛血清Hyclone Laboratories--
青霉素-链霉素ThermoFisher Scientific--
抗小鼠CD3抗体BioLegendclone
抗小鼠CD28抗体BioLegendclone
抗人CD3抗体BioLegendclone
抗人CD28抗体BioLegendclone
白细胞介素-6Miltenyi Biotec--
白细胞介素-23Miltenyi--
白细胞介素-1βMiltenyi--
重组人转化生长因子-βMiltenyi--
抗IL-4抗体BioLegendclone
抗IFN-γ抗体BioLegendclone
人AB血清BioIVT--
白细胞介素-2Miltenyi--
双酚ASigma-Aldrich--
CH223191Tocris Bioscience--
二甲基亚砜Sigma-Aldrich--
佛波醇-12-豆蔻酸酯-13-乙酸酯Sigma-Aldrich--
离子霉素Sigma-Aldrich--
布雷菲德菌素ABioLegend--
莫能霉素BioLegend--
可固定活/死染色Invitrogen (human) / unspecified (mouse) (原文未明确品牌)--
抗小鼠CD4抗体BioLegendclone
抗人CD4抗体BioLegendclone
抗人CD25抗体BioLegendclone
抗RORγt抗体eBioscience ThermoFisherclone
抗小鼠IL-17A抗体BioLegendclone
抗人IL-17A抗体BioLegendclone
抗小鼠IL-22抗体BioLegendpoly5164
抗人IL-22抗体BioLegendclone
eBioscience FoxP3/转录因子染色试剂盒ThermoFisher--
Cytek Northern Lights流式细胞仪Cytek--
IL-17A ELISA试剂盒BioLegend--
IL-22 ELISA试剂盒BioLegend--
96孔光学板条Sigma--
Prism GraphPad软件10.1.0----

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
细胞分离
小鼠品系、年龄、性别;人类供体来源和数量
阅读提示:Materials and methods: Cell isolation
细胞活化
抗CD3和抗CD28抗体的浓度和克隆号
阅读提示:Materials and methods: Cell culture
培养条件
Th17极化因子的浓度(IL-6、IL-23、IL-1β、TGF-β、抗IL-4、抗IFN-γ);是否含有IL-2(人类)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture
药物处理
BPA、FICZ、TCDD、CH223191的浓度和溶剂控制
阅读提示:Materials and methods: Cell culture
检测方法
细胞再刺激条件(PMA/离子霉素浓度和时间)、蛋白转运抑制剂浓度、抗体克隆号、ELISA试剂盒
阅读提示:Materials and methods: Flow cytometry, Cytokine quantification