肺缺血再灌注模型中肺臟各種細(xì)胞群體的變化曲線和清除評價(jià)解決方案

移植后的缺血再灌注損傷 （IRI） 是由宿主中性粒細(xì)胞介導(dǎo)的，宿主中性粒細(xì)胞在外滲時(shí)啟動(dòng) NETosis 并誘導(dǎo)同種異體移植物損傷 。肺移植后，IRI 導(dǎo)致超過 50% 的肺受者出現(xiàn)原發(fā)性移植物功能障礙，這是早期死亡和慢性排斥反應(yīng)的主要危險(xiǎn)因素，以及晚期死亡。雖然中性粒細(xì)胞耗竭可以改善 IRI，但它也會損害宿主的病原體定向反應(yīng)。因此，闡明中性粒細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)到同種異體移植物中的機(jī)制對于開發(fā)臨床適用的 IRI 療法至關(guān)重要。

根據(jù)細(xì)胞表面標(biāo)志物，血液單核細(xì)胞可分為非經(jīng)典亞型和經(jīng)典亞型。經(jīng)典單核細(xì)胞的特征是細(xì)胞表面分子 Ly6C 的高表達(dá)和趨化因子受體 CCR2 的存在。它們是在循環(huán)中發(fā)現(xiàn)的主要單核細(xì)胞，它們在那里調(diào)查器官空間并容易對炎癥線索做出反應(yīng)。經(jīng)典單核細(xì)胞通常被認(rèn)為是“促炎性"，因?yàn)樗鼈兒苋菀妆荒技礁腥拘院蜔o菌性炎癥部位，在那里它們精心構(gòu)建促炎細(xì)胞因子并分化為巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞。相比之下，非經(jīng)典單核細(xì)胞缺乏 CCR2 表達(dá)，但表達(dá)低水平的 Ly6C 和高水平的 fractalkine 受體 CX3CR1。這些細(xì)胞以 CX3CR1 依賴性方式在微血管系統(tǒng)中巡邏，盡管對非經(jīng)典單核細(xì)胞的發(fā)育和功能知之甚少，但最近的研究表明這種單核細(xì)胞亞型與各種炎癥過程有關(guān)。單核細(xì)胞在介導(dǎo)中性粒細(xì)胞遷移到受傷組織中的確切作用尚不清楚。我們最近發(fā)現(xiàn)，供體來源的非經(jīng)典單核細(xì)胞通過產(chǎn)生中性粒細(xì)胞趨化因子 MIP-2 是早期中性粒細(xì)胞募集所必需的，并且這些細(xì)胞的耗竭可改善肺 IRI。有趣的是，使用活體 2 光子成像，我們之前已經(jīng)觀察到循環(huán)單核細(xì)胞促進(jìn)中性粒細(xì)胞運(yùn)輸?shù)叫迈r再灌注的肺中。此外，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)肺移植受者缺乏 CCR2 表達(dá)時(shí)，肺移植物功能會顯著改善，這會損害經(jīng)典單核細(xì)胞向肺移植物的募集。由于中性粒細(xì)胞募集到組織和外滲到血管外間隙對于肺 IRI 的起始和傳播都是必要的，因此可以假設(shè)經(jīng)典單核細(xì)胞對于中性粒細(xì)胞外滲可能是需要的。因此，我們假設(shè)非經(jīng)典單核細(xì)胞和經(jīng)典單核細(xì)胞可能在 IRI 的發(fā)展中具有互補(bǔ)作用，其中非經(jīng)典單核細(xì)胞為白細(xì)胞募集提供初始信號，而宿主來源的經(jīng)典單核細(xì)胞對于中性粒細(xì)胞外滲到受傷的肺部至關(guān)重要。

在人肺同種異體移植物和小鼠模型中，我們發(fā)現(xiàn) IRI 與經(jīng)典單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞募集到受傷的肺部有關(guān)。經(jīng)典單核細(xì)胞是從宿主脾臟動(dòng)員的，是中性粒細(xì)胞外滲所必需的，因?yàn)?CCR2 + 經(jīng)典單核細(xì)胞的藥理學(xué)耗竭以及脾切除術(shù)消除了中性粒細(xì)胞外滲，而初始脾切除術(shù)后的異位脾移植挽救了損傷。為了實(shí)現(xiàn)臨床相關(guān)性，我們在原位血管化小鼠肺移植模型中驗(yàn)證了這些發(fā)現(xiàn)。我們發(fā)現(xiàn)宿主脾切除術(shù)改善了 IRI，而用脾源性經(jīng)典單核細(xì)胞重建可恢復(fù) IRI。中性粒細(xì)胞外滲是由經(jīng)典單核細(xì)胞產(chǎn)生 MyD88 依賴性 IL-1β 介導(dǎo)的，這導(dǎo)致肺血管內(nèi)皮細(xì)胞中 ZO-2 的下調(diào)，ZO-2 是一種與跨膜緊密連接蛋白相互作用的細(xì)胞質(zhì)蛋白。IL-1β 介導(dǎo)的 ZO-2 下調(diào)足以增加內(nèi)皮通透性。因此，我們的工作揭示了我們認(rèn)為以前未被認(rèn)識的機(jī)制，即從脾臟動(dòng)員的經(jīng)典單核細(xì)胞促進(jìn) IRI 后募集的中性粒細(xì)胞外滲到肺部。

構(gòu)建小鼠疾病模型后，對于我們需要研究的細(xì)胞群體，我們能拿到細(xì)胞群體在模型中的監(jiān)測數(shù)據(jù)，比如數(shù)量動(dòng)態(tài)曲線，功能動(dòng)態(tài)曲線或者別的狀態(tài)的數(shù)據(jù)。不管是數(shù)量還是質(zhì)量的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，對我們后續(xù)建議清除劑體系，給藥時(shí)間點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間，都有精準(zhǔn)的指導(dǎo)作用。對于肺缺血再灌注模型中肺臟各種細(xì)胞群體的變化曲線和清除評價(jià)解決方案，可以參考這篇文獻(xiàn)。

論文信息：

論文題目： Spleen-derived classical monocytes mediate lung ischemia-reperfusion injury through IL-1β

期刊名稱：J Clin Invest.

時(shí)間期卷：2018;128(7):2833–2847

在線時(shí)間：2018年5月21日

DOI：doi.org/10.1172/JCI98436.

Clodronate Liposomes氯膦酸鹽脂質(zhì)體產(chǎn)品信息：

貨號：CP-005-005

規(guī)格：5ml+5ml

品牌：Liposoma

產(chǎn)地：荷蘭

名稱：Clodronate Liposomes and Control Liposomes

辦事處：Target Technology（靶點(diǎn)科技）

肺臟缺血再灌注模型中，NK細(xì)胞，肺泡巨噬細(xì)胞AM，嗜酸性粒細(xì)胞EOS，肺間質(zhì)巨噬細(xì)胞IM，型樹突狀DC細(xì)胞，非經(jīng)典單核細(xì)胞NCM數(shù)量曲線。

NK: NK cells; 

AM: alveolar macrophages; 

Eos:eosinophils; 

IM: interstitial macrophages; 

MoDC: monocyte-derived dendritic cells; 

NCM: non-classical monocytes; 

DC: dendritic cells

通過這個(gè)數(shù)據(jù)，我們也可以看到，荷蘭Liposoma的巨噬細(xì)胞清除劑Clodronate Lipoosoemes不會清除DC細(xì)胞。其次，對于比較巨噬細(xì)胞清除和不清除組別時(shí)，建議選擇Control試劑，就是PBS Liposomes（Control）。對于異物顆粒，Lisposomes會引起吞噬細(xì)胞的反應(yīng)。當(dāng)我們選擇了嚴(yán)格對照，可以降低本地，便于數(shù)據(jù)后續(xù)分析。咱們可以看這個(gè)數(shù)據(jù)，NCM在PBS-lip組相對于WT的IR組，有顯著增加。當(dāng)然，這個(gè)還需要看時(shí)間點(diǎn)。一過性的增加和能否引起進(jìn)一步反應(yīng)，正是研究顆粒度的細(xì)節(jié)體現(xiàn)。