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.2019年6月21日；10(1):2759.
doi:10.1038/s41467-019-10697-w。

HIV传播CD11c的鉴定+人表皮树突状细胞

克里斯蒂·M·伯特伦 1 2, 瑞秋·A·波廷 1 2 3, 希瓦·巴哈罗 1 2, 杰克·W·罗兹 1 2, 哈夫萨·拉纳 1 2, J丁尼·格雷厄姆 1 2, 埃利斯-帕特里克 1 2, 詹姆斯·弗莱彻 3, 托比·M·普拉斯托 1 2, Naomi R Truong公司 1 2, 卡罗琳·罗伊尔 1 2, 克洛伊·多伊尔 1 2, 猎户座大钳 1 2, 纳伊拉·纳斯尔 1 2, 莱思·巴努蒂 4, 标记P Kohout 4, 安德鲁·布鲁克斯 5, 迈克尔·P·葡萄酒 6, 彼得·哈尔茨 7, 杰克·林 8, Martijn P Gosselink公司 1 5, Grahame Ctersteko公司 1 5, 雅各布·D·埃斯特斯 9, 梅丽莎·丘吉尔 10, 保罗·卡梅隆 11, 埃里克·亨特 12, 穆兹利法·哈尼法 3 13, 安东尼·坎宁安 1 2, 安德鲁·N·哈曼 14 15
附属机构

HIV传播CD11c的鉴定+人表皮树突状细胞

克里斯蒂·M·伯特伦等。 国家通讯社. .

摘要

朗格汉斯细胞（LC）被认为是表皮中唯一检测病原体的单核吞噬细胞群。这里，我们显示CD11c+树突状细胞（DC）也存在。这些细胞在转录上与真皮cDC2相似，但是更有效的抗原提呈细胞。与LC相比，表皮CD11c+DC在肛门生殖器组织中富集，在那里它们优先与HIV相互作用，表达更高水平的HIV进入受体CCR5，支持更高水平的HIV摄取和复制，并且更有效地将病毒传递给CD4 T细胞。重要的是，这些发现是在实验室适应型和传播/创始型HIV毒株中观察到的。我们还描述了CD33低的细胞群，在转录上与LCs相似，但似乎不起抗原呈递细胞的作用，也不起HIV靶细胞的作用。我们的研究结果表明，肛门生殖器组织中的表皮DC可能在HIV的性传播中发挥关键作用。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图1
图1
流式细胞术对不同人类表皮单核吞噬细胞的定义。使用胰蛋白酶或IV型胶原酶从人类表皮中分离出单核吞噬细胞。一流式细胞术用于确定CD3的三个亚群负极/来自胶原酶消化组织的CD19表皮MNP（i）Langerhans细胞（绿色）被定义为HLA-DR中间的，CD1a非常高，兰格林高的，CD33+，CD11c负极、MR负极（ii）表皮CD11c+DC（蓝色）定义为HLA-DR高的，CD1a+，兰格林低的，CD11c+、MR+（iii）表皮CD33低的细胞（黑色）被定义为HLA-DR低的，CD1a+，朗格林高的，CD33低的，CD11c负极、MR负极显示了75名个人捐赠者的代表性数据。b比较胰蛋白酶和胶原酶消化所得细胞上CD11c的表达。蓝色圆圈表示CD11c+胶原酶消化组织中检测到的细胞，而胰蛋白酶消化组织中未检测到。显示了五位个人捐赠者的代表性数据。c（c）各亚群CD45的相对比例+HLA-DR公司+测定胶原酶消化后的门，显示为平均值 ± 每个点代表单个捐赠者的标准偏差。统计数据是使用Mann-Whitney检验生成的*第页 < 0.05; **第页 < 0.01; ***第页 < 0.001; ****第页 < 0.0001 (n个===========================================================================75)
图2
图2
表皮和皮肤人类单核吞噬细胞的转录谱。表皮LCs，CD11c+DC和CD33低的细胞和真皮cDC1、cDC2（langerin+和负极)单核细胞来源的巨噬细胞和组织常驻的巨噬细胞是从4个供体中筛选出来的FACS。扩增RNA并进行RNAseq。一tSNE图突出显示了单元格子集之间的相似性。b中度线性模型用于识别高表达或低表达的基因，以表征每个亚群。热图显示了唯一识别的前40个基因的表达值；CD33低MNP和LC；cDC2和表皮CD11c；cDC1；单核细胞来源的巨噬细胞和组织驻留的巨噬细胞
图3
图3
CD11c的可视化+表皮MNPs的树突状细胞原位和形态学染色。一，b取人腹部组织切片，进行HLA-DR、CD11c、CD1c、MR和langerin荧光显微镜染色。所有图像代表至少3个不同的捐赠者。一表皮CD11c+通过MR的表达、CD1c和CD11c的较亮表达以及缺乏langerin表达，可以区分DC和LC。b表皮CD11c+DC（白色箭头）可与LC（红色箭头）原位区分为HLA-DR+，CD11c明亮的细胞，几乎总是位于基底膜附近。c（c）表皮片用IV型胶原酶和每个表皮HLA-DR消化+CD45型+对MNP群体进行FACS分类，并进行Giemsa染色进行形态学检查
图4
图4
人类表皮单核吞噬细胞的功能表型。使用IV型胶原酶从人类表皮中分离出单核吞噬细胞。cDC2也从真皮中分离得到。一对每个亚群进行FACS分类，然后在TLR激动剂的混合物中培养过夜。收集上清液并进行细胞计数珠阵列以测定IL-1的数量α，IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10和TNFα.结果表示为平均值 ± 每个点代表单个捐赠者的标准偏差。使用Mann-Whitney检验进行统计分析(n个 ≥ 3).b组织提取后立即在每种细胞类型上测定CD54、CD80、CD83和CD86的表面表达。计算每个子集的gMFI并绘制为平均值 ± 标准偏差，每个点代表单个捐赠者。使用Mann-Whitney检验进行统计分析(n个===========================================================================5).c（c）FACS分类的表皮MNP亚群在37 °C，Celltrace紫罗兰染色CD3+T细胞比例为1:10，并通过流式细胞仪进行分析。结果表示为平均值 ± 每个点代表单个捐赠者的标准偏差(n个===========================================================================5). 使用Mann-Whitney检验进行统计分析*第页 < 0.05; **第页 < 0.01; ***第页 < 0.001; ****第页 < 0.0001
图5
图5
肛门生殖器组织中表皮单核吞噬细胞的表型分析。一使用IV型胶原酶和CD45中每个亚群的相对比例，从肛门生殖器表皮中分离出单核吞噬细胞+HLA-DR公司+门已确定，并显示为平均值 ± 每个点代表单个捐赠者的标准偏差。使用Kruskal–Wallis试验（腹部皮肤===========================================================================75，拉比亚===========================================================================6、外前蒙皮===========================================================================9、内前皮===========================================================================5、格兰斯阴茎===========================================================================11，会阴===========================================================================3、阴道===========================================================================5、舟形窝===========================================================================4、Anal运河===========================================================================3). 下面显示了一个饼图，总结了每个肛门生殖器组织中每个表皮亚群的平均比例。b我们用荧光显微镜勾画了内包皮的表皮（以泛角蛋白染色为参考），并计算了CD11c的密度+此隔间内的DC和LC(n个===========================================================================7).c（c）使用内包皮的代表性流式细胞术数据显示，表皮CD11c更高表达CCR5+DC比LC或表皮CD33低的细胞。的代表n个===========================================================================5名捐赠者。d日表皮CD11c的百分比+显示在腹部和肛门生殖器组织中表达langerin的DC。左：腹部和阴茎头的代表性数据。右：每个组织的数据显示为平均值 ± 每个点代表单个捐赠者的标准偏差。每个组织的供体数量如A部分所述，但阴道组织和舟状窝除外，其中分别分析了五个和三个供体
图6
图6
肛门生殖器CD11c的可视化+原位树突状细胞及其与HIV的相互作用。人包皮外植体用实验室适应的HIV处理BaL公司或传播/创始HIV3678米或2–3的PBS（模拟） 固定和石蜡包埋前h。然后用RNAscope切片，结合CD11c和langerin的免疫荧光染色检测HIV RNA+单元格显示为白色箭头，LC显示为黄色箭头。5张代表性图片（HIVBaL公司)或3（HIVZ3678M号)显示了独立的供体（来自额外供体的图像参见补充图3a）。一健康内包皮CD11c+整个上皮层可见细胞。虚线表示基底膜。b在10名捐赠者中，我们手动勾画出了LCs和表皮CD11c+DC并使用ImageJ中的“距离图”插件计算其与基底膜的平均距离。c（c）CD11c公司+观察到DC与HIV相互作用BaL公司和HIVZ3678M号（顶部面板）位于表皮表面或表皮深处，含有HIV病毒（底部面板）。对于传输的创始人图像，Z轴堆栈以0.1微米的Z轴间距进行，并生成XY、XZ和YZ投影。虚线插入图像上的比例尺为1 嗯。d日CD11c公司负极胰岛蛋白+Langerhans细胞也可以被检测到含有HIV病毒粒子。e（电子）针对感染传播/创始人艾滋病毒的捐赠者Z3678M号，通过测量每种细胞类型与HIV的“交叉”面积，计算HIV与表皮CD11c+细胞和LCs的重叠面积。从三个独立供体（共九个截面）中测量了三个截面。每个供体的表皮总面积测量值在23-43之间 毫米2(54–102 × 20个字段）(第页===========================================================================0.0039）双尾Mann-Whitney检验
图7
图7
表皮单核吞噬细胞的HIV感染性和转移能力。使用IV型胶原酶从人类表皮中分离出MNP。细胞要么作为混合表皮人群感染，要么每个亚群经FACS分类，然后用HIV治疗BaL公司，艾滋病毒Z3678M号，或模拟处理2 h、 然后将病毒彻底洗掉，并在人皮肤成纤维细胞条件培养基中培养。一混合表皮细胞孵育2 h感染HIVZ3678M号或模拟处理，然后在用抗体染色之前清洗3次，并使用primeflow测量HIV p24和HIV RNA。对LC和CD11c+DC进行门控，并对%HIV p24进行检测+核糖核酸+对细胞进行分析。每个点代表一个单独的供体，线指示每个子集的相同供体。细胞培养96 h，用两个HIV p24+抗体克隆（KC57和28B7）进行流式细胞术染色。对LC和CD11c+DC进行门控，并对%的HIV p24+细胞进行分析。每个点代表一个单独的捐赠者，用线表示每个子集的相同捐赠者。b我们收集细胞上清液，并使用TZMBL1感染试验检测HIV感染性。每10个受感染的TZMBL1细胞数4计算MNP并绘制为方框图和晶须图。中央横条代表上四分位数和下四分位数，胡须代表每个样本的最小值和最大值，每个点代表一个捐赠者。顶部面板HIVBaL公司，（CD11c+===========================================================================9、信用证===========================================================================7、CD33低的===========================================================================7，CDC2===========================================================================9). 使用Mann-Whitney测试生成统计数据，比较每个子集产生的艾滋病毒数量。底部面板HIVZ3678M号，（CD11c+===========================================================================67，信用证===========================================================================67，CD33低的===========================================================================23、CDC2===========================================================================27). 使用Wilcoxon配对试验生成了比较每个子集产生的HIV数量的统计数据*第页===========================================================================0.0313
图8
图8
表皮单核吞噬细胞的HIV转移能力。表皮MNP要么作为分类亚群感染，要么接受HIV治疗BaL公司，艾滋病病毒Z3678M号，或模拟治疗2 h、 然后将病毒彻底洗掉，并在人皮肤成纤维细胞条件培养基中培养。一JLTR细胞被添加到感染HIV的MNP亚群中BaL公司，用于96 以4JLTR:1DC的比例混合培养96小时，用流式细胞仪测定感染的T细胞数量。HIV的转移BaL公司，对T细胞进行了评估。与每个表皮MNP亚群一起培养的GFP+JLTR细胞的百分比绘制为平均值 ± 标准偏差，每个点代表单个捐赠者。（CD11c+===========================================================================4、信用证===========================================================================4、CD33低的===========================================================================3、CDC2===========================================================================4). HIV的转移Z3678M号，对T细胞进行评估。将来自PBMC的初级活化CD4 T细胞添加到感染HIV的MNP亚群中Z3678M号，用于96 h的比率为2 T细胞：1个DC，再联合培养72个 h，通过活/死和HIV P24+染色以及流式细胞仪分析确定感染T细胞的数量。图中显示了转移后p24+原代T细胞的代表性流图。b将JLTR细胞添加到感染HIV的CD11c+DC中BaL公司，用于2、4、24、48和72 h和共同培养96 流式细胞术检测感染T细胞数。2岁时感染 将每个供者的最大感染时间设定为h，并将时间点绘制为最大感染的百分比。c（c）对分类的MNP亚群进行1次预处理 h和10 µM马拉维酸。在2之后 h感染后，将细胞清洗三次，并在马拉维酸存在下培养。96岁 h、 洗去马拉维酸，添加JLTR，然后再进行共培养96 流式细胞术检测感染T细胞数。显示了具有代表性的绘图
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