TEL:17312606166（伞司理）
腾博会官网临床前大动物实验中心
17312606166
摘要：慢性疾病和造血障碍与炎症小体的失调有关。我们小组最近报道了炎症小体在造血干细胞和祖细胞分解中的相关性。然而，骨髓细胞炎症小体在造血调理中的影响在很洪流平上是未知的。在这项研究中，我们使用斑马鱼模子的奇异优势证实，对巨噬细胞炎性体的遗传抑制导致皮肤炎症仔鱼中巨噬细胞数目增添，而不影响红细胞和中性粒细胞计数。同样，通过相同的战略抑制中性粒细胞炎性体，导致皮肤炎症仔鱼中中性粒细胞数目增添，但不影响红细胞和巨噬细胞。在这个模子中，中性粒细胞炎症小体的太过激活增进了中性粒细胞的殒命，可以通过药物抑制Gasdermin E来恢复。得出结论，骨髓炎性体通过斑马鱼中的 Gasdermin E 依赖性途径自主调理慢性炎症中的细胞焦亡。
要害词：炎症 细胞焦亡 造血 髓细胞 Asc Gbp4 Caspase-1
简介：炎症小体是一组多卵白复合物，通过模式识别受体（PPR）检测损伤相关分子模式（DAMP）和病原体相关分子模式（PAMP），通过 Gasdermin D 和 Caspase-1、-4、-5、-11 介导类花生酸爆发、促炎细胞因子渗透和细胞焦亡来调理先天免疫反应。慢性炎症、造血障碍和朽迈与炎症小体的失调有关。NLRP3 炎症小体的失调与多种慢性疾病有关，例如动脉粥样硬化、类风湿性枢纽炎和阿尔茨海默病。然而，炎症小体也可能在自身免疫性疾病和癌症中具有� ；ぷ饔�。在炎症时代，中性粒细胞和巨噬细胞被激活并被召募到炎症的组织中。 中性粒细胞是人体中最富厚的循环白细胞，在急性炎症反应中施展主要作用，由于它们被迅速激活并首先抵达炎症部位。巨噬细胞是由活化的循环单核细胞爆发的，这些单核细胞脱离血液渗入组织并极化成两种表型：增强炎症的 M1 或增进组织修复的 M2。两种免疫细胞都与顺应性免疫细胞相助，在炎症和消退之间取得平衡。 一旦危险信号消逝，巨噬细胞就会吞噬殒命的中性粒细胞和其他殒命细胞，以恢复体内平衡。 然而，当缺乏协调时，就会爆发免疫杂乱。典范的斑马鱼炎症体由三种通过同型相互作用的因素组成：传感器、适配器卵白和酶真相式的效应器半胱天冬酶。鸟苷酸团结卵白 (Gbps) 也是斑马鱼炎症小体的一部分，例如需要 Asc 才华施展活性的 Gbp4。我们使用斑马鱼模子的奇异优势举行体内成像以及化学和遗传操作，以剖析慢性皮肤炎症模子中中性粒细胞和巨噬细胞中组织特异性炎性体抑制的效果。
抑制巨噬细胞炎症小体导致斑马鱼皮肤炎症的巨噬细胞数目增添：为了研究炎症时代巨噬细胞中炎症小体的特异性抑制作用，我们使用T（mpeg1:Gal4.VP16）和Tg（UAS:AscΔCARD-GFP）表达巨噬细胞中炎症小体适配器Asc的显性阴性形式，然后使用CRISPR-Cas9对spint1a举行遗传抑制以诱导皮肤炎症。在Spint1a敲除的仔鱼中发明了巨噬细胞数目增添以应对炎症，中性粒细胞也是云云。
图 1. 抑制巨噬细胞炎症小体导致斑马鱼皮肤炎症的巨噬细胞数目增添。(A) 用于抑制巨噬细胞炎性体的斑马鱼系示意图。使用 绿色荧光心脏标记Tg (uas:ascΔCARD-GFP)筛选子女。（B，C）用比照或 spint1a crRNA/Cas9 复合物显微注射单细胞期斑马鱼卵。在3dpf时，巨噬细胞（B）、中性粒细胞（C）和红细胞（D）划分用中性红、苏丹黑和邻二苯胺染色。
使用类似的遗传战略抑制整个仔鱼和造血干细胞和祖细胞 (HSPCs) 中的炎性体导致中性粒细胞和巨噬细胞数目镌汰，然后剖析了巨噬细胞炎性体抑制对红细胞和中性粒细胞数目的影响，发明两者不受影响。
中性粒细胞炎症小体的抑制导致斑马鱼皮肤炎症的中性粒细胞数目增添：我们举行了类似的实验，以剖析抑制中性粒细胞炎症小体对比照组和炎症仔鱼的影响。在 Tg(mpx:Gal4.VP16) 和Tg(UAS:AscΔCARD-GFP) 系使用髓过氧化物酶启动子 (mpx) 在中性粒细胞中表达显性阴性 Asc。效果批注，抑制中性粒细胞炎性体加重了Spint1a敲除仔鱼的中性粒细胞熏染。然而，通过血红卵白染色检测的红细胞天生没有受到影响。
图 2. 中性粒细胞炎症小体的抑制导致斑马鱼皮肤炎症的中性粒细胞数目增添。(A) 用于抑制中性粒细胞炎性体的斑马鱼系示意图。使用绿色荧光心脏标记 Tg (uas:ascΔCARD-GFP)筛选子女。（B，C）用比照或 spint1a crRNA/Cas9 复合物显微注射单细胞期斑马鱼卵。在 3 dpf 时，中性粒细胞 (B) 和红细胞 (C) 划分用中性红、苏丹黑和邻二苯胺染色。
为了进一步证实巨噬细胞和中性粒细胞炎性体在炎症历程中的细胞自主作用，使用 Tg(runx1:Gal4.VP16) 和 Tg(UAS:AscΔCARD-GFP) 系抑制了造血祖细胞和干细胞 (HPSC) 中的炎性体。正如预期的那样，抑制 HSPCs 中的炎性体导致比照仔鱼中的中性粒细胞数目镌汰，证实了先前的效果。相比之下，炎症绕过了抑制 HSPC 炎性体对中性粒细胞计数的影响，证实了在炎症的仔鱼中视察到的巨噬细胞和中性粒细胞炎性体的细胞自主作用。
图 3. HSPC 炎性体的抑制不会影响斑马鱼皮肤炎症的中性粒细胞数目。(A) 示意图显示了用于抑制 HSPCs 炎性体的斑马鱼系。使用荧光绿色心脏标记 Tg (uas:ascΔCARD-GFP)对子女举行筛选。(B) 用比照或 spint1a crRNA/Cas9 复合物显微注射单细胞期斑马鱼卵。 在 3 dpf 时中性粒细胞被苏丹黑染色。
中性粒细胞炎性体的激活通过皮肤炎症斑马鱼中的gasdermin E增进中性粒细胞的焦亡：进一步证实中性粒细胞炎性体在炎症反应时代调理中性粒细胞数目的相关性，发明在中性粒细胞炎症小体激活后，患有皮肤炎症的斑马鱼幼体中中性粒细胞的数目镌汰，而比照组幼体中中性粒细胞的数目没有镌汰。迄今为止的效果批注中性粒细胞和巨噬细胞炎症小体的细胞自主效应，我们接下来剖析了是否只在炎症的仔鱼中激活了骨髓细胞中的焦亡。TUNEL 剖析显示 Spint1a 敲除仔鱼中的死细胞数目高于其野生型同胞。别的，Spint1a敲除仔鱼皮肤中的lyz+/TUNEL+细胞（即殒命的中性粒细胞）急剧增添，但在CHT中没有。值得注重的是，Spint1a敲除仔鱼中性粒细胞炎性体的激活导致皮肤中TUNEL+中性粒细胞的数目增添，而CHT的中性粒细胞数目没有改变。
图 4. 中性粒细胞炎症小体的激活增进斑马鱼皮肤炎症的中性粒细胞焦亡。我们划分使用gasdermin Ea和Gsdmeb抑制剂Ac-CMK-SEVD和Ac-CMK-FEID进一步证实细胞焦亡加入炎症仔鱼的中性粒细胞殒命和所涉及的gasdermin，由于斑马鱼缺乏Gsdmd和Gsdme，其已被证实介导该物种的细胞焦亡。效果批注，两种肽抑制剂都拯救了具有太过活跃的中性粒细胞炎性体的 Spint1a 敲除仔鱼中的中性粒细胞数目。
图 5. Gsdme 介导皮肤炎症斑马鱼中性粒细胞焦亡。
讨论：只管炎症小体与康健和疾病相关，但它对造血的调理作用却很少受到关注。我们假设炎症损伤（例如皮肤炎症）激活中性粒细胞和巨噬细胞中的炎症小体可能对造血爆发影响，由于在炎症性疾病中通常泛起造血谱系误差，并导致中性粒细胞增多和血虚。出人意料的是，在斑马鱼皮肤炎症模子中，我们没有发明中性粒细胞或巨噬细胞炎性体调理造血的证据，这批注造血的改变可以通过抑制典范炎性体来缓解。虽然这些效果强调了炎症小体在HSPC的髓系-红系谱系决议中的要害相关性，我们不可扫除成熟骨髓细胞中炎症小体的激活也可能加入其他实验条件下的造血调理，从而导致通常与慢性疾病相关的中性粒细胞增多和血虚。腾博会官网效果显示，在炎症小体基因失活后，中性粒细胞和巨噬细胞的数目增添，炎症小体以细胞自主方法起作用，而基因激活则爆发相反的效果。TUNEL 剖析以及抑制斑马鱼 Gsdme 的两个旁系同源物批注，皮肤炎症仔鱼中骨髓炎性体的激活导致 Gsdme 介导的细胞焦亡。值得注重的是，仅在患有皮肤炎症的斑马鱼仔鱼中视察到中性粒细胞和巨噬细胞焦亡，这批注炎症损伤关于激活这些细胞中的炎性体是绝对须要的。值得在未来的研究中研究由炎症的角质形成细胞释放的炎症损伤，这是诱导中性粒细胞和巨噬因细胞焦亡而殒命所必需的。
图 6. 显示 Gsdme 介导的慢性炎症时代巨噬细胞和中性粒细胞细胞焦亡的事情模子。在慢性炎症时代，来自炎症组织的炎症信号抵达造血组织并增进 HSPCs 分解为巨噬细胞和中性粒细胞。A) 中性粒细胞通过炎症信号梯度被召募到炎症的组织中，在那里它们施展功效并因细胞焦亡而殒命，从而调理炎症所需的中性粒细胞数目。B) 通过强制表达 DN-Asc 抑制中性粒细胞炎性体会损害细胞焦亡并导致中性粒细胞在炎症组织中的积累。C) 通过强制表达 Gbp4 激活中性粒细胞炎性体进一步增进浸润在炎症皮肤中的中性粒细胞的焦亡，导致中性粒细胞扫除。在巨噬细胞中也有类似的机制。只管在伴有皮肤炎症的仔鱼的巨噬细胞中会诱导细胞焦亡，但在中性粒细胞中却没有。 因此，焦亡在中性粒细胞生物学中的相关性是很是有争议的。例如，据报道小鼠中性粒细胞具有奇异的炎性体，不会引发细胞焦亡，并允许这些细胞在急性沙门氏菌熏染时代维持 IL-1β 释放。与之形成鲜明比照的是，在铜绿假单胞菌肺部熏染的小鼠中报告了中性粒细胞焦亡。同样，缺乏GSDMD的小鼠体现出中性粒细胞延迟殒命和增强宿主对细胞外大肠杆菌的防御能力。
总之，我们证实中性粒细胞和巨噬细胞炎症小体通过 Gdsme 介导的细胞焦亡机制在慢性皮肤炎症斑马鱼模子中以细胞自主方法调理它们的数目。然而，我们没有发明在慢性皮肤炎症时代通过激活中性粒细胞和巨噬细胞炎症小体来调理造血功效的证据。
原文出自：Gasdermin E mediates pyroptotic cell death of neutrophils and macrophages in a zebrafish model of chronic skin inflammation - ScienceDirect
| 上一篇：研究斑马鱼展现器官再生之谜 | 下一篇：刘龙奇/董志强/徐迅使用时空组学手艺绘制斑马鱼胚胎爆发的转录组图谱和发育轨迹 |
|
|
|
在线 手艺在线效劳时间：9:00-20:00 在腾博会官网，您对接的是手艺职员，而非客服传话！
电话
17312606166
微信
加微信获取对接
|
