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.2019年6月25日;27(13):3873-3886.e7。
doi:10.1016/j.celrep.2019.05.093。

金属硫蛋白3控制交替激活巨噬细胞的表型和代谢程序

附属公司

金属硫蛋白3控制交替激活巨噬细胞的表型和代谢程序

黛布拉塔·乔杜里等。 单元格代表. .

摘要

选择性激活的(M2)巨噬细胞促进伤口愈合,但削弱抗菌防御能力。增强巨噬细胞分化并决定M2巨噬细胞表型和代谢特征的机制尚不清楚。我们发现,与白细胞介素(IL)-4交替激活可诱导金属硫蛋白3(MT3)的表达,从而调节巨噬细胞极化和功能。MT3是IL-4刺激的巨噬细胞或M(IL-4)巨噬细胞进行代谢重组所必需的,以促进线粒体呼吸并抑制糖酵解。MT3培养了M(IL-4)表型,抑制了缺氧诱导因子(HIF)1α的激活,并阻止了巨噬细胞中促炎性M1程序的出现。MT3缺乏增强了巨噬细胞的可塑性,导致干扰素γ(IFNγ)反应性增强和M(IL-4)表型减弱。因此,MT3对M(IL-4)巨噬细胞的表型和代谢命运进行编程。

关键词:HIF;IL-4;巨噬细胞;代谢;金属硫蛋白3;极化。

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数字

图1
图1。MT3编程交替激活的巨噬细胞表型
(A和B)3亿吨用IL-4处理24小时(A)或指示时间点(B)的巨噬细胞(M⁄)中的表达,三个独立实验,Mann-Whitney秩和检验(U统计,0)。(C) 静息和IL-4刺激巨噬细胞中MT3的免疫染色;用IL-4处理细胞24小时,然后更换培养基,再用IL-4再刺激9小时;比例尺为10µm;条形图表示与静止细胞相比,IL-4处理的巨噬细胞中MT3的MFI;两个独立的实验。(D)3亿吨,雷特纳,Tfrc公司,精氨酸1,以及Chi3l3公司IL-4处理后(24小时)的表达3亿吨-与干扰siRNA处理的对照组相比,巨噬细胞沉默;与IL-4处理的干扰siRNA组相比,基因表达的百分比值降低;三个独立实验;单向方差分析(Holm-Sidak方法)。(E) CD11b上选通的PD-L2和CD206的直方图和点图+在IL-4刺激24小时后扰乱siRNA或Mt3 siRNA处理的巨噬细胞;两个独立实验;数据为平均值±SEM。
图2
图2。MT3在M(IL-4)极化中作为代谢开关的作用
(A) 白细胞介素-4刺激24小时后溶血曲霉红染色巨噬细胞(Mí)的共焦图像;标尺为20µm;条形图表示溶血酶原追踪染色的MFI,与干扰siRNA处理的对照巨噬细胞相比;三个独立实验;单向方差分析(Holm-Sidak方法)。(B) 培养上清液中的细胞外pH值百万吨3-IL-4刺激24小时后巨噬细胞沉默;三到七个独立实验;单因素方差分析(Holm-Sidak方法)。(C) IL-4刺激后6 h测定OCR;与干扰siRNA处理对照相比的百分比变化;三个独立的实验。(D) OCR在IL-4刺激后24小时测量55分钟,然后使用ATP合成抑制剂寡霉素A、氧化磷酸化解偶联剂羰基氰化物4(三氟甲氧基)苯肼(FCCP)和电子传递链抑制剂鱼藤酮和抗霉素A(E)对连续线粒体应激进行OCR反应IL-4刺激24小时后线粒体膜电位的流式细胞术显示为JC-1聚集体(FL2)和JC-1单体(FL1);条形图;与非模拟对照组相比,膜电位下降百分比;三个独立的实验3亿吨-沉默组和干扰siRNA和干扰siRNA+IL-4组的六个独立实验。(F) IL-4刺激后24小时巨噬细胞ATP分析;与非模拟控制相比减少的百分比;三个独立实验;等级方差分析(Tukey检验)。(G) IL-4刺激未处理细胞和经糖酵解抑制剂2-DG处理的细胞24小时后培养上清液中的乳酸;用二维图形进行四个独立实验,在没有二维图形的情况下进行六个独立实验;单向方差分析(Holm-Sidak方法)。(H) 在培养期间,干扰siRNA或Mt3 siRNA处理的巨噬细胞暴露于2-DG,并用IL-4刺激24小时,其细胞外pH值;四个独立实验;数据为平均值±SEM。另请参见图S1。
图3
图3。MT3抑制M(IL-4)巨噬细胞HIF1α活化和M1表型
(A)素食主义者中的表达式3亿吨-与未暴露的巨噬细胞相比,暴露于IL-4 24 h的沉默或干扰siRNA处理的巨噬细胞(M⁄);六个独立实验;单向方差分析(Holm-Sidak方法)。(B) IL-4刺激后24小时HIF1α的核定位;比例尺为10µm;箭头表示核HIF1α;条形图表示四个独立实验中每组24至29个不同区域107至113个细胞核HIF1α染色的MFI;单因素方差分析(Holm-Sidak方法)。(C和D)(C)的基因表达2个素食主义者在里面百万吨3-和Hif1a型-IL-4刺激24小时后巨噬细胞沉默;三个独立的实验素食主义者和五个独立的实验2个秩的方差分析(分别为Tukey和Dunn方法);和(D)雷特纳在里面3亿吨-和Hif1a型-IL-4刺激24小时后巨噬细胞沉默,并用10-μM HIF2α拮抗剂处理;三个独立实验;单向方差分析(Holm-Sidak方法)。(E)埃格林IL-4刺激巨噬细胞的基因表达;四个独立实验Egln1号机组2和五个独立的实验出口3单向方差分析(Holm-Sidak方法)。(F) IL-4刺激24小时后PHD2和β-肌动蛋白的Western blot;密度测定标准化以干扰siRNA处理的巨噬细胞;三个独立实验;单向方差分析(Holm-Sidak方法);数据为平均值±SEM。另请参见图S2。
图4
图4。MT3-缺陷巨噬细胞通过乳酸和PDK稳定HIF1α
(A) (左)WT和髓系HIF1α缺陷的培养上清液中的乳酸(Lyz2core Hif1α飞行/飞行)白细胞介素-4刺激后24小时巨噬细胞(M);单向方差分析(Holm-Sidak方法)。(右)WT和Lyz2core Hif1α飞行/飞行各组巨噬细胞与打乱siRNA处理的巨噬细胞的比较;四个独立的实验。(B) 用IL-4刺激未经处理、DASA-10或DCA处理的巨噬细胞培养上清液中的乳酸24小时;四个独立实验;单因素方差分析(Holm-Sidak方法)。(C) IL-4刺激24小时后未经处理和DCA处理的巨噬细胞上清液的细胞外pH值;使用20-mM DCA进行两个独立实验,并对所有其他组进行四个独立实验。(D) HIF1α在整个培养期用L-乳酸或DCA处理并用IL-4刺激24小时的细胞中的核定位;比例尺为10µm;箭头表示核HIF1α;两个实验中的一个代表;条形图表示每组8至10个不同区域49至71个细胞核HIF1α染色的MFI,数据为平均值±SEM。见图S3。
图5
图5。3亿吨−/−巨噬细胞表现出糖酵解表型、HIF1α活化增强和HIF1α依赖的转录特征
(A) 的示意图3亿吨−/−使用CRISPR/Cas9获得的C57BL/6背景小鼠;基因外显子3缺失的确认3亿吨基因通过琼脂糖凝胶电泳扩增染色体DNA获得的PCR产物。(B) 通过RNA-seq分析未处理和IL-4处理(24 h)WT和HIF1α相关基因获得的差异表达M(IL-4)-、M1-和HIF1相关基因的热图3亿吨−/−巨噬细胞(M⁄);数据为log2转化,并与未经处理的WT巨噬细胞进行比较;与WT巨噬细胞相比,所有其他组的折叠变化≥2;调整后p<0.05(Benjamini-Hochberg)显著;n=3/组;右边的表格显示了M1/M(IL-4)/HIF1α相关基因的RPKM值(每百万映射读取的转录物每千基读取数);ND,未检测到。(C) 在IL-4刺激15分钟后24小时测量ECAR,随后用葡萄糖、寡霉素和2-DG序贯治疗ECAR;条形图(右)显示巨噬细胞的糖酵解能力;三个独立实验;双向方差分析(Holm-Sidak的多重比较测试)。(D) WT和WT总细胞裂解物中HIF1α、VEGFA和β-肌动蛋白的蛋白质印迹3亿吨−/−IL-4刺激后24小时的巨噬细胞;三个VEGFA实验和六个HIF1α实验;等级的单向方差分析(Student’s Newman-Keuls方法)。(E) WT和WT的胞质和细胞核部分中的HIF1α和HIF2α3亿吨−/−巨噬细胞在IL-4刺激后24小时;GAPDH和层粘连蛋白β1分别是胞质和核负荷对照。(F) 核HIF1α/HIF2α比值;三个独立的实验。(E)和(F)中的条形图表示条带的密度分析;数据为平均值±SEM。另见图S4和S5。
图6
图6。MT3基因缺陷增加IFNγ反应性并提高微生物清除率
(A)2个未经处理或用10 ng/ml IL-4处理24 h后,改变培养基并用5 ng/ml IFNγ刺激24 h,巨噬细胞(M)中的基因表达;三个独立的实验。(B) 如上处理的巨噬细胞培养上清液中的NO;三个独立实验;单向方差分析(Holm-Sidak方法)。(C) WT和WT中pSTAT1、总STAT1和β-肌动蛋白的Western blot3亿吨−/−巨噬细胞未经处理或用IL-4处理24小时,然后用IFNγ处理15分钟;条形图表示归一化为STAT1的密度分析;单向方差分析(Holm-Sidak方法);三个独立的实验。(D) WT中的pSTAT6、总STAT6和β-肌动蛋白3亿吨−/−巨噬细胞经IL-4处理15分钟;条形图表示归一化为STAT6的密度分析;单向方差分析(Holm-Sidak方法);三个独立的实验。(F)大肠杆菌按照实验程序处理巨噬细胞的生长抑制;单因素方差分析(Fisher最小显著差异法);三个独立的实验。(F) 肺中的集落形成单位(CFU)荚膜梭菌感染后第3天和第7天感染小鼠;双向方差分析(Holm-Sidak方法);n=4只小鼠/组。(G) 巨噬细胞的ECAR和OCR分析荚膜H感染小鼠7天后;双向方差分析(Holm-Sidak方法);n=4只小鼠/组。另请参见图S6。

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    1. Anastasiou D、Yu Y、Israelsen WJ、Jiang JK、Boxer MB、Hong BS、Tempel W、Dimov S、Shen M、Jha A等(2012)。丙酮酸激酶M2激活剂促进四聚体的形成并抑制肿瘤的发生。自然化学。生物8,839–847。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Anders S、McCarthy DJ、Chen Y、Okoniewski M、Smyth GK、Huber W和Robinson MD(2013年)。使用R和Bioconductor对RNA测序数据进行基于计数的差异表达分析。《Nat.Protoc 81765-1786》。-公共医学
    1. Appelhoff RJ、Tian YM、Raval RR、Turley H、Harris AL、Pugh CW、Ratcliffe PJ和Gleadle JM(2004)。脯氨酰羟化酶PHD1、PHD2和PHD3在缺氧诱导因子调节中的不同功能。生物学杂志。化学279,38458–38465。-公共医学
    1. Aratake T、Higashi Y、Ueba Y、Hamada T、Shimizu T、Shimitu S、Yawata T、UebaT和Saito M(2018年)。细胞内游离锌在白细胞介素-4诱导的M2小胶质细胞活化中调节Arg-1表达的抑制作用。《金属组学》101501–1509。-公共医学
    1. Chawla A(2010年)。PPAR对巨噬细胞活化和功能的控制。循环。第106号决议,1559–1569。-项目管理咨询公司-公共医学

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