Soluble CD4 effectively prevents excessive TLR activation of resident macrophages in the onset of sepsis

doi:10.1038/s41392-023-01438-z

.2023年6月19日；8(1):236.

doi:10.1038/s41392-023-01438-z。

可溶性CD4可有效防止脓毒症发病时常驻巨噬细胞TLR过度激活

张圣元^#^1 2 三, 徐秋萍^#¹, 李娜诗^#^1 三, 李世文^#¹, 王伟宏¹, 王庆庆¹, 辽迅路⁴, 慧晓¹, 王俊宏¹, 李凤英¹, 尹明亮⁴, 司唐宫⁵, 郝兰鹏⁶, Zheng Zhang先生⁷, 洪唐^8 9

附属公司

¹中国科学院上海巴斯德研究所分子病毒学与免疫学中国科学院重点实验室，上海，210031。
²深圳市第三人民医院，深圳，518112，中国。
^三中国科学院大学，北京，100101，中国。
⁴河南省新乡市新乡医科大学免疫系统遗传调节器实验室，453003。
⁵转化医学联合中心、广州妇幼医学中心和中国广州市上海巴斯德研究所，510623。
⁶海军医科大学微生物学系，上海，200433，中国。phran@126.com。
⁷深圳市第三人民医院，深圳，518112，中国。zhangzheng1975@aliyun.com。
⁸中国科学院上海巴斯德研究所分子病毒学与免疫学中国科学院重点实验室，上海，210031。h_tang@zju.edu.cn。
⁹传染病诊治国家重点实验室，国家传染病临床研究中心，传染病诊治协同创新中心，浙江大学医学院第一附属医院，杭州，310003。h_tang@zju.edu.cn。

^#贡献均等。

PMID： 37332010
预防性维修识别码：项目编号10277282
内政部： 10.1038/s41392-023-01438-z

可溶性CD4可有效防止败血症发作时驻留巨噬细胞的TLR过度激活

张盛元等。信号传输目标热. 2023.

.2023年6月19日；8(1):236.

doi:10.1038/s41392-023-01438-z。

作者

张圣元^#^1 2 三, 徐秋萍^#¹, 李娜诗^#^1 三, 李世文^#¹, 王伟宏¹, 王庆庆¹, 辽迅路⁴, 慧晓¹, 王俊宏¹, 李凤英¹, 尹明亮⁴, 司唐宫⁵, 郝兰鹏⁶, Zheng Zhang先生⁷, 洪汤^8 9

附属公司

¹中国科学院上海巴斯德研究所分子病毒学与免疫学中国科学院重点实验室，上海，210031。
²深圳市第三人民医院，深圳，518112，中国。
^三中国科学院大学，北京，100101，中国。
⁴中国河南省新乡市新乡医科大学免疫系统遗传调节因子实验室，453003。
⁵转化医学联合中心、广州妇幼医学中心和中国广州市上海巴斯德研究所，510623。
⁶海军医科大学微生物学系，上海，200433，中国。phran@126.com。
⁷深圳市第三人民医院，深圳，518112，中国。zhangzheng1975@aliyun.com。
⁸中国科学院上海巴斯德研究所分子病毒学与免疫学中国科学院重点实验室，上海，210031。h_tang@zju.edu.cn。
⁹传染病诊治国家重点实验室，国家传染病临床研究中心，传染病诊治协同创新中心，浙江大学医学院第一附属医院，杭州，310003。h_tang@zju.edu.cn。

^#贡献均等。

PMID： 37332010
预防性维修识别码：项目编号10277282
内政部： 10.1038/s41392-023-01438-z

摘要

T淋巴细胞减少症发生在脓毒症的早期，是对全身炎症的反应，通常与脓毒症感染的发病率和死亡率有关。我们之前已经证明，需要足够数量的T细胞来抑制Toll样受体（TLR）介导的炎症反应。然而，根本机制仍未解决。在此，我们公布CD4⁺T细胞与巨噬细胞的MHC II结合，下调TLR促炎信号。我们进一步表明，CD4的CD4分子之间的直接接触⁺在LPS和盲肠结扎穿孔（CLP）脓毒症中，T细胞或CD4（可溶性CD4，sCD4）的外结构域和常驻巨噬细胞的MHC II对于防止TLR4过度激活是必要的和足够的。脂多糖脓毒症发作后sCD4血清浓度升高，表明其对炎症过度具有代偿性抑制作用。sCD4参与使MHC II的细胞质域能够招募并激活STING和SHP2，从而抑制TLR4炎症所需的IRAK1/Erk和TRAF6/NF-κB激活。此外，sCD4通过破坏促进MHC-II内吞的MHC-II-TLR4筏结构域，破坏TLR4的促炎性质膜锚定。最后，sCD4/MHCII逆转信号特异性干扰TLR4而非TNFR过度炎症，并且独立于CD4的CD40配体的抑制信号⁺巨噬细胞上的细胞。因此，足够量的可溶性CD4蛋白可以通过改变MHC II-TLR信号复合物来防止巨噬细胞过度炎症激活，这可能有助于形成预防性治疗脓毒症的新范式。

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利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图1
T细胞中的膜结合CD4控制TLR4炎症。一存活率(b条)CD4细胞⁺指定器官中的T细胞计数，以及(d日)12 h后测定血清TNF和IL-6i.p公司.液化石油气(n个 = 7–8).c（c）CLP后测量存活率(n个 = 7–16).电子外周血CD4绝对数⁺T细胞(**（f）**)对新冠肺炎患者BALF中的指示细胞因子进行了测定(n个 = 15). 生存率和TNF/IL-6水平按照(一–**c（c）**)除了CD4⁺T细胞(克)预先完成（GK1.5）2天，或(小时)注射LPS前，向裸鼠补充7天。我–k个用GK1.5抗体或同种IgG预处理的hACE2小鼠感染SARS-CoV-2 7天。我TNF和IL-6 mRNA的折叠变化归一化为*肌动蛋白*通过qPCR和(j个–k个)第7天左肺叶的代表性切片和病理学评分（各感兴趣区域的放大倍数）。SARS-CoV-2病毒(*功率因数校正单元*1 × 10²盒子里；*功率因数校正单元*1 × 10⁵圆形）。我,米在不存在或存在LPS（100 ng/mL）的情况下，用LPS孵育16小时后，测量BMDM上清液中的TNF和IL-6(我)指定来源的T细胞（巨噬细胞：T细胞=1:1），或(米)原始CD4⁺具有所示阻断CD4单克隆抗体的T细胞（RM4-5；GK1.5）。n个与HeLa或TZM-B1细胞共培养的THP-1细胞经LPS处理3 h后上清液中的TNF和IL-6。显示平均值±SD；n个 = 在需要的地方使用3-11只小鼠；统计数据（ns，*P（P）*>0.05**P（P）* < 0.05; ***P（P）* < 0.01; ****P（P）* < 0.001）：对数库（Mantel-Cox）测试(一,**c（c）**,克（左），小时（左）），未付款t吨测试(b条,d日–**（f）**,克（右），小时（右），我,k个)，采用Dunnett分析的单因素方差分析(我,米,n个)

图2
CD4细胞⁺T促进单核细胞分化，抑制巨噬细胞过度炎症。一–**c（c）**,电子–我裸鼠或用CD4重组的裸鼠⁺治疗T细胞*i.p公司*LPS持续3小时，然后进行指示分析。的单元格数(一)赖氨酸6C^你好单核细胞(b条)骨髓中的祖细胞（HSC、GMP、CMP、MEP）和(**c（c）**)活化单核细胞（CD64⁺)对所示器官进行流式细胞术分析。d日与CD4共同培养的骨髓源性单核细胞体外分化后指示细胞类型的比例⁺T细胞，用于LPS治疗的指定时间。的单元格数(电子)浸润的单核细胞来源的巨噬细胞或(克)常驻巨噬细胞和(**（f）**,小时)它们的激活状态（CD86⁺).我LPS在从脾脏分类的指示细胞类型中诱导TNF mRNA表达。显示平均值±SD；n个 = 指示使用3-5只小鼠；统计学（ns，*P（P）* > 0.05; **P（P）* < 0.05; ***P（P）* < 0.01; ****P（P）*<0.001）：未付款t吨测试

图3
sCD4蛋白有效抑制TLR炎症。一小鼠血清sCD4的ELISA测定(n个 = 10）在指定的时间内收到LPS。LPS刺激BMDM后16小时，用50 nM的(b条)sCD4、(**c（c）**)sCD4的不同外结构域，或(d日)sCD4，但LPS被polyI:C（100μg/mL）、CpG-ODN（0.03μM）或VSV（MOI=5）的激动剂取代。电子存活率和(**（f）**)WT小鼠注射sCD4（10 mg/kg）后指定时间的血清TNF和IL-6水平(n个 = 10）或PBS(n个 = 11） LPS激发前12小时。克–我sCD4预处理hACE2小鼠感染SARS-CoV-2 4天后体重的变化(克).小时qPCR和IL-6 mRNA在肺中的表达(我)第4天左肺叶的代表性切片和病理学评分（各感兴趣区域的放大倍数）。显示平均值±SD；n个 = 在指定位置使用3-5只小鼠；统计数据（ns，第页 > 0.05; **P（P）* < 0.05; ***P（P）* < 0.01; ****P（P）* < 0.001）：对数库（Mantel-Cox）测试(电子)，未配对t吨测试(d日,**（f）**,克–我)，带有Dunnett分析的单因素方差分析(b条,**c（c）**)

图4
sCD4通过巨噬细胞中的MHC II下调TLR4炎症。一,b条除MHC II外，TNF/IL-6测量如图1I所示^-/-BMDM与(一)相等数量的CD4⁺T细胞，或(b条)25 nM sCD4蛋白质。**c（c）**存活率和(d日)LPS后24小时血清TNF/IL-6i.p公司.注射wt窝鼠或MHC II^−/−用单剂量sCD4（10 mg/kg）预处理小鼠。术后上清液中的TNF/IL-6(电子)MHC二期^−/−用25 nM sCD40L预处理BMDM，或(**（f）**)CD40型^−/−LPS刺激前使用25 nM sCD4的BMDM细胞。荷瘤小鼠的存活率和血清TNF/IL-6(克–小时)巨噬细胞消融（ΔMΦ）或(我–j个)用MHCII重组的ΔMΦ小鼠^+/+或MHCII^−/−巨噬细胞，之前接受10 mg/kg sCD4或PBSi.p公司LPS刺激。k个用LPS或LPS加上25 nM sCD4刺激腹腔巨噬细胞瞬时过度表达MHCII亚单位或细胞质尾部突变体（ΔCT）后12 h上清液中的TNF/IL-6。显示平均值±SD；n个 = 在指定的地方使用3–10只小鼠；统计数据（ns，*P（P）* > 0.05; **P（P）*<0.05***P（P）* < 0.01; ****P（P）* < 0.001）：对数库（Mantel-Cox）测试(**c（c）**,克,我（左），j个（左）），未付款t吨测试(一–b条,d日,电子–**（f）**,小时,我（右），j个（右），k个)

图5
SHP2和STING介导的CD4/MHC II与TLR信号的串扰。BMDM细胞与(一–b条,d日–电子)100 ng/mL LPS或(**c（c）**)在有或无25 nM sCD4的情况下，在指定时间内保持5 ng/mL TNF。一–d日所示蛋白质的蛋白质印迹。电子在pm细胞中SHP2和TRAF6相互免疫共沉淀。**（f）**除SHP2外，上清液中的TNF/IL-6如图3B所示进行测量^−/−使用BMDM。克面板中的西方斑点(一–b条)除了SHP2^−/−使用BMDM。上海第二大酒店^{飞行/飞行}巨噬细胞作为对照。小时存活率和(我)在术后指定时间测定血清TNF/IL-6i.p公司巨噬细胞特异性SHP2中的LPS^−/−接受sCD4（10 mg/kg）的小鼠。j个存活率和(k个)LPS注射STING后12h血清TNF/IL-6水平^−/−老鼠。我STING分离的BMDM经LPS处理4h后上清液中的TNF/IL-6^−/−或在不存在或存在sCD4（25nM）的情况下的wt小鼠。显示平均值±标准差；n个 = 在指定位置使用3-6只小鼠；统计数据（ns，*P（P）* > 0.05; **P（P）* < 0.05）：未准备t吨测试(**（f）**,我,k个,我)，对数秩（Mantel-Cox）检验(小时,j个)

图6
sCD4干扰MHCII/TLR4筏，减少LPS/TLR4炎性膜的限制。Duolink分析用于量化(一)指示的线对（红色），或(b条)STING和SHP2（绿色）之间，结合BMDM中MHC II（红色）的免疫荧光染色。三部分共定位用黄色表示。用DAPI对细胞核进行反染色。皮尔逊系数表明了同位化的程度。棒材=5μm。**c（c）**腹腔巨噬细胞经LPS或LPS加sCD4治疗30分钟后，在存在指定的内吞抑制剂的情况下，上清液中的TNF和IL-6。两个独立重复的平均值。在添加了指示抑制剂的每个条件下，使用了三个重复井。d日MHC II-SHP2相互作用的双环点和(电子)细胞表面MHC II的流式细胞术分析。棒材=5μm。巨噬细胞（5 x 10⁶)用LPS/sCD4治疗1h(**（f）**)分离内胚体，对所示蛋白（星号）进行免疫印迹分析，或(克)对EEA1（早期内体）、LAMP1（溶酶体）、RAB4（循环内体）和RCAS1（高尔基体）进行免疫荧光染色后，量化每个细胞的细胞器数量。小时用GFP标记的MHC II Aβ或MHC II BΔCT转染RAW264.7细胞后，用LysoTracker定量溶酶体大小。随机选择几个视野，每10秒采集一次图像，持续20分钟LPS或LPS加sCD4治疗。显示平均值±SD；n个 = 在指定位置使用3-4只小鼠；统计数据（ns，*P（P）* > 0.05; **P（P）* < 0.05***P（P）*<0.01; ****P（P）* < 0.001;): 未付款t吨测试

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参考文献

1. Kawai T、Akira S.Toll样受体及其与其他先天性受体在感染和免疫中的相互作用。豁免权。2011;34:637–650. doi:10.1016/j.immuni.2011.05.006。-内政部-公共医学
1. Janeway CA，Jr.，Medzhitov R.Innate免疫识别。每年。免疫学评论。2002;20:197–216. doi:10.1146/annurev.immuniol.20.083001.084359。-内政部-公共医学
1. 赵杰等。新生儿超先天性反应导致感染后发病率和死亡率增加。程序。美国国家科学院。科学。美国2008年；105:7528–7533. doi:10.1073/pnas.0800152105。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
1. Medzhitov R，Janeway CA，Jr.先天免疫：非克隆识别系统的优点。单元格。1997;91:295–298. doi:10.1016/S0092-8674（00）80412-2。-内政部-公共医学
1. Foster SL，Hargreaves DC，Medzhitov R.通过TLR诱导的染色质修饰对炎症进行基因特异性控制。自然。2007;447:972–978. doi:10.1038/nature05836。-内政部-公共医学

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[1] Kawai T、Akira S.Toll样受体及其与其他先天性受体在感染和免疫中的相互作用。豁免权。2011;34:637–650. doi:10.1016/j.immuni.2011.05.006。-内政部-公共医学

[2] Kawai T、Akira S.Toll样受体及其与其他先天性受体在感染和免疫中的相互作用。豁免权。2011;34:637–650. doi:10.1016/j.immuni.2011.05.006。-内政部-公共医学

[3] Janeway CA，Jr.，Medzhitov R.Innate免疫识别。每年。免疫学评论。2002;20:197–216. doi:10.1146/annurev.immuniol.20.083001.084359。-内政部-公共医学

[4] Janeway CA，Jr.，Medzhitov R.Innate免疫识别。每年。免疫学评论。2002;20:197–216. doi:10.1146/annurev.immuniol.20.083001.084359。-内政部-公共医学

[5] 赵杰等。新生儿超先天性反应导致感染后发病率和死亡率增加。程序。美国国家科学院。科学。美国2008年；105:7528–7533. doi:10.1073/pnas.0800152105。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[6] 赵杰等。新生儿超先天性反应导致感染后发病率和死亡率增加。程序。美国国家科学院。科学。美国2008年；105:7528–7533. doi:10.1073/pnas.0800152105。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[7] Medzhitov R，Janeway CA，Jr.先天免疫：非克隆识别系统的优点。单元格。1997;91:295–298. doi:10.1016/S0092-8674（00）80412-2。-内政部-公共医学

[8] Medzhitov R，Janeway CA，Jr.先天免疫：非克隆识别系统的优点。单元格。1997;91:295–298. doi:10.1016/S0092-8674（00）80412-2。-内政部-公共医学

[9] Foster SL，Hargreaves DC，Medzhitov R.通过TLR诱导的染色质修饰对炎症进行基因特异性控制。自然。2007;447:972–978. doi:10.1038/nature05836。-内政部-公共医学

[10] Foster SL，Hargreaves DC，Medzhitov R.通过TLR诱导的染色质修饰对炎症进行基因特异性控制。自然。2007;447:972–978. doi:10.1038/nature05836。-内政部-公共医学

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可溶性CD4可有效防止脓毒症发病时常驻巨噬细胞TLR过度激活

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