蛋白酶激活受体-2在早期实验性利什曼病中介导保护性免疫

The proteinase-activated receptor-2 mediates protective immunity in early experimental leishmaniasis

作者信息Yvonne Kusche, Niels Münck, Linda Nemetschke, Kirsten Roebrock, Lena Fischer-Riepe, Eva Nattkemper, Kerstin Vischedyk, Martin Steinhoff, Johannes Roth, Cord Sunderkötter, Jan Ehrchen
PMID42695473
发布时间2026-12
DOI10.1080/22221751.2026.2725993

实验完整度

含PAR2−/−与BALB/c小鼠感染模型、足垫肿胀和寄生虫负荷检测,并行DC/T细胞、角质细胞和巨噬细胞体外功能验证。

主要模型

C57BL/6与PAR2−/−小鼠L. major足垫感染模型 BALB/c小鼠L. major足垫感染模型 小鼠骨髓来源树突状细胞与巨噬细胞 正常人表皮角质细胞(NHEKS)与人巨噬细胞

重点核对

L. major接种量:2×107 promastigotes,注入左后足20 µl PBS;右足注射20 µl PBS作为内部对照 PAR2激动剂2-Furoyl-LIGRLO-amide处理:10−5 M随接种同时、感染后4和24 h注射;体外5 µM 感染后时间点:4 h和16 h检测早期基因表达,11 d检测早期Th应答,4或5周检测感染和寄生虫负荷 寄生虫负荷检测:感染后6–8周或4周用 limiting dilution assay 检测足垫、dLN和脾脏 T细胞应答检测:dLN细胞用sLA再刺激,5 d后CBA检测IFNγ、IL-4、IL-13

摘要

对利什曼原虫主要种(L. major)的抗性取决于L. major特异性Th1应答的建立,而Th2分化导致易感性。我们此前表明,感染皮肤的早期微环境传递T细胞分化的重要信号。我们发现,感染后16小时,抗性小鼠皮肤中凝血因子X(基因F10,蛋白FX)的表达水平高于易感小鼠。活化的FX是蛋白酶激活受体-2(PAR2)的配体,PAR2是炎症反应的调节因子。为评估PAR2的作用,我们分析了PAR2缺陷(PAR2−/−)小鼠在抗性C57BL/6背景上L. major感染的过程。与野生型小鼠相比,PAR2−/−小鼠出现显著更大的病变,并在足垫和引流淋巴结中携带更多寄生虫。此外,其抗原特异性T细胞应答向Th2偏移。相反,对易感BALB/c小鼠在早期用PAR2激动剂治疗,可降低足垫和脾脏中的寄生虫负荷,并使T细胞应答向Th1偏移。这伴随着感染皮肤中Th1促进性细胞因子IL-6、IL-12和TNFα表达的显著升高。我们得出结论:在实验性利什曼病中,PAR2活化通过改变感染皮肤初始微环境、增加Th1促进性细胞因子表达,促进Th1分化和抗性。

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
在实验性利什曼病早期,感染皮肤局部FX-PAR2信号是否通过影响早期微环境和Th1/Th2分化来决定对L. major的抗性。
核心机制
早期表皮F10/FX表达增加并激活角质细胞上的PAR2,改变感染皮肤细胞因子微环境,促进IL-6、IL-12、IL-4、TNFα等Th1促进性细胞因子表达,进而使DC向Th1诱导表型偏移并促进Th1分化。
主要证据
PAR2−/−小鼠感染后病变更大、足垫和引流淋巴结寄生虫更多且T细胞应答向Th2偏移;易感BALB/c小鼠早期PAR2激动剂治疗降低足垫和脾脏寄生虫负荷并减少IL-13分泌;PAR2激动剂处理足垫渗出液可使DC中IL-12和IL-1β上调,条件化DC共培养降低T细胞IL-4、IL-13和Gata3表达;PAR2激动剂不影响巨噬细胞NO产生和杀伤能力。
研究意义
作者提出FX-PAR2轴是早期皮肤Th1/Th2影响微环境的关键组成部分,并提示特异性靶向FX-PAR2轴可能成为利什曼病及与T细胞失调相关的其他炎症性皮肤疾病的潜在治疗策略。

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

感染后早期皮肤F10/FX表达与细胞来源定位

确认抗性与易感小鼠感染早期皮肤中F10/FX的表达差异及FX的细胞来源。

对L. major感染足垫皮肤进行qRT-PCR检测F10表达,并用RNA原位杂交分析感染后16 h C57BL/6小鼠足垫中FX表达的细胞来源。

2

PAR2在感染皮肤中的表达定位

确定感染早期皮肤中PAR2表达的细胞类型。

对16 h L. major感染的C57BL/6和BALB/c小鼠足垫石蜡切片进行免疫组化,用兔抗小鼠PAR2和Ly6C抗体分析PAR2及Ly6C表达。

3

PAR2缺陷小鼠感染进程与寄生虫负荷分析

评估PAR2整体缺失对L. major感染进程和寄生虫播散的影响。

在C57BL/6背景的PAR2−/−和野生型小鼠中建立L. major足垫感染,每周测量足垫肿胀57天,并在感染后4周用limiting dilution assay检测足垫、脾脏和腘窝淋巴结中的活寄生虫数。

4

PAR2缺陷小鼠抗原特异性T细胞应答与早期皮肤细胞因子表达

判断PAR2缺失是否导致T细胞应答向Th2偏移,并影响感染皮肤中Th1诱导细胞因子表达。

感染后4周取dLN细胞,用sLA再刺激5天,CBA检测IFNγ和IL-4分泌;同时对感染后4 h和16 h足垫皮肤进行qRT-PCR检测IL-6和IL-12 mRNA。

5

早期PAR2激动剂处理易感BALB/c小鼠的感染结局

验证在感染关键早期增强PAR2信号是否可提高易感小鼠抗性。

在BALB/c小鼠接种L. major时并感染后4 h和24 h局部给予PAR2激动剂2-Furoyl-LIGRLO-amide,监测足垫肿胀55天,并用limiting dilution assay检测足垫、脾脏和dLN寄生虫负荷。

6

早期PAR2激动剂处理对易感小鼠T细胞应答和皮肤细胞因子的影响

分析PAR2激动剂是否减弱Th2应答并改变感染皮肤细胞因子微环境。

感染后1周取dLN细胞用sLA再刺激5天,CBA检测IFNγ、IL-4、IL-13;同时对感染后16 h足垫进行qRT-PCR和足垫渗出液CBA检测IL-6、IL-12、TNFα等细胞因子。

7

PAR2激动剂改变的皮肤微环境对DC的 priming 作用

验证PAR2激动剂改变的感染皮肤渗出液是否能将DC诱导为Th1诱导表型。

将感染16 h后BALB/c小鼠足垫渗出液转染至小鼠骨髓来源DC,6 h后qRT-PCR检测Th1诱导细胞因子IL-12和IL-1β;并设PAR2激动剂直接处理DC对照。

8

角质细胞-PAR2信号对人巨噬细胞Th1诱导细胞因子的影响

检验PAR2激活角质细胞后是否能通过可溶性因子诱导抗原提呈细胞产生Th1相关细胞因子。

用5 µM PAR2激动剂处理NHEKS 16 h,将上清转移至人原代巨噬细胞;对照为PAR2激动剂直接加入巨噬细胞;16 h后qRT-PCR检测人巨噬细胞IL-12、IL-1β和TGFβ表达。

9

PAR2信号对T细胞直接分化的影响

判断PAR2激动剂是否直接影响T细胞向Th1/Th2分化。

分离BALB/c脾CD4+ T细胞,在Th0、Th1或Th2极化条件下培养5天,并加或不加5 µM PAR2激动剂;随后PMA/Ionomycin刺激4 h,CBA检测上清Th1/Th2细胞因子。

10

条件化DC与CD4+ T细胞共培养调节Th分化

验证经PAR2激动剂处理感染足垫渗出液条件化的DC是否能调节T细胞向Th1/Th2分化。

将条件化6 h的BALB/c DC与同系CD4+ T细胞按1:10在Th0极化条件下共培养5天,qRT-PCR检测T细胞中Th1/Th2诱导相关基因。

11

PAR2信号对巨噬细胞NO产生和杀伤能力的影响

排除PAR2信号通过直接增强巨噬细胞杀伤能力提高抗性的可能。

用BALB/c和C57BL/6骨髓来源巨噬细胞,在rmIFNγ预刺激后与L. major及±5 µM PAR2激动剂共孵育;Griess法检测NO,adapted LDA检测活寄生虫数。

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
2-呋喃酰-LIGRLO-酰胺Bachem--
兔抗小鼠PAR2抗体Abcam--
Ly6C抗体Abcam--
BD Biosciences FlexSetsBD Biosciences--
CD4+ T细胞分离试剂盒Macs, Miltenyi Biotec--
RNeasy微量试剂盒Qiagen--
Bio-Rad CFX384 Touch实时PCR检测系统Bio-Rad--
pBlueScript质粒Stratagene--
PEQLab Precellys匀浆器PEQLab--
Griess试剂----

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
小鼠感染模型
L. major株MHOM/IL/81/FE/BNI,2×107 promastigotes,20 µl PBS,左后足皮下注射;右足20 µl PBS作为内部对照。
阅读提示:Methods中“Parasites and experimental leishmaniasis”小节及Figure 2、3图注。
PAR2激动剂体内处理
2-Furoyl-LIGRLO-amide 10−5 M,1 µl DMSO,随L. major接种同时及感染后4 h和24 h注射;溶剂对照。
阅读提示:Methods中“Parasites and experimental leishmaniasis”小节及Figure 3、4图注。
寄生虫负荷检测
感染后4周或6–8周,取足垫、脾脏、dLN匀浆,系列稀释四复孔,培养1周后相差显微镜判定最高稀释度。
阅读提示:Methods中“Limiting dilution assay (LDA)”小节及Figure 2B、3B图注。
T细胞应答检测
dLN细胞2×106/well,sLA再刺激,5天,37°C、5% CO2,CBA检测IFNγ、IL-4、IL-13。
阅读提示:Methods中“Mixed lymphocyte reaction (MLR)”小节及Figure 2C、3C图注。
DC priming与T细胞共培养
DC条件化6 h;DC与CD4+ T细胞1:10共培养,Th0条件3 µg/ml anti-CD3/CD28,5天;qRT-PCR检测Th1/Th2相关基因。
阅读提示:Methods中“Transfer experiments”小节及Figure 5A、5D图注。