联系我们

54333592

15921694156

021-54500868

产品
  • 产品
  • 文章
搜索
首页 >> 新闻资讯 >>科技前沿 >> CCR2通过调控巨噬细胞焦亡以重新平衡Th免疫应答增强抗胞内细菌感染
详细内容

CCR2通过调控巨噬细胞焦亡以重新平衡Th免疫应答增强抗胞内细菌感染

由于抗生素耐药性上升和持续的免疫病理驱动的组织损伤,胞内细菌感染(如衣原体感染)的治疗仍然是一个重大的临床挑战。巨噬细胞对宿主防御至关重要;它们既可以来源于组织驻留前体细胞,也可以来源于循环单核细胞。感染期间,感染部位的巨噬细胞主要来源于迁移并在此分化的单核细胞,它们吞噬病原体并协调免疫应答。趋化因子受体CCR2是该过程的关键调节因子,但其在单核细胞迁移之外的作用尚不完全清楚。先前的研究表明,CCR2缺失会损害单核细胞动员,并在衣原体感染期间加重疾病,使免疫反应从保护性Th1免疫转向病理性Th2和Th17极化。在此,研究人员探究了CCR2在衣原体呼吸道感染中如何调节巨噬细胞功能以平衡保护性Th1免疫与病理性Th2/Th17免疫。研究结果显示,CCR2缺失减少了Ly6Chi和Ly6Clow单核细胞的肺部浸润,并使巨噬细胞分化从M1样表型转向M2样表型。机制上,CCR2缺失损害了巨噬细胞的内吞作用和存活,升高了ROS水平,并激活了NLRP3炎症小体,导致Caspase-3/GSDME介导的焦亡,伴有IL-1β和IL-18增加,同时抑制了Caspase-1/GSDMD通路。这些发现在体外用C. muridarum刺激的Ccr2缺陷骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)中得到重现,这些细胞也表现出迁移受损、M1样极化减少、内吞作用减弱以及ROS/NLRP3/焦亡增强。此外,将这些BMDMs与CD4+ T细胞共培养发现,Th1分化受到抑制,而Th2和Th17应答得到促进。总之,CCR2通过驱动M1样极化并抑制NLRP3/Caspase-3/GSDME焦亡来重新平衡Th1/Th2/Th17免疫,从而协调单核-巨噬细胞功能,进而在衣原体感染期间增强细菌清除并减轻免疫病理组织损伤。

**论文解读:CCR2通过调控巨噬细胞焦亡重塑Th免疫平衡增强抗衣原体感染**


**研究背景与科学问题**

胞内细菌感染,尤其是衣原体(*Chlamydia*)感染,因抗生素耐药性持续上升和有效的疫苗缺乏,仍是临床重大挑战。衣原体为专性胞内革兰阴性菌,其感染引发的免疫病理组织损伤是导致慢性病变的关键因素。巨噬细胞在宿主防御中发挥核心作用,感染部位巨噬细胞主要来源于骨髓单核细胞经趋化因子信号迁移并分化而来。CC趋化因子受体2(CCR2)是调控单核细胞从骨髓向外周炎症组织迁移的关键分子,但其在单核细胞趋化之外的免疫功能尚不明确。既往研究显示,CCR2缺失可损害单核细胞动员并加重衣原体感染,伴随保护性Th1免疫向病理性Th2/Th17极化偏移,但CCR2如何通过调控巨噬细胞功能来平衡Th免疫应答的机制未被阐明。

**研究目的与意义**

本研究旨在探究CCR2是否通过驱动巨噬细胞M1样极化并抑制NLRP3/Caspase-3/GSDME介导的焦亡(一种Gasdermin家族介导的促炎性细胞死亡),从而重新平衡Th1/Th2/Th17免疫,增强细菌清除并减轻免疫病理损伤。研究结果揭示了CCR2在整合巨噬细胞焦亡与T细胞极化中的新功能,为开发靶向焦亡级联反应的抗感染治疗策略提供了理论依据。该论文发表于《Microorganisms》。

**主要技术方法**

研究采用C57BL/6野生型(WT)和*Ccr2*?/?小鼠(背景均为C57BL/6,购自北京斯贝福生物,由天津南开医院杨静博士提供,饲养于天津医科大学实验动物中心)建立*Chlamydia muridarum*(*C. muridarum*)呼吸道感染模型(滴鼻接种1×103 IFUs)。关键技术包括:流式细胞术分析单核/巨噬细胞亚群(Ly6Chi/Ly6Clow)及极化标志(CD80/CD86/MHC II/iNOS/ARG1等);体外诱导骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)并检测迁移(划痕实验)、内吞(FITC-葡聚糖摄取)、ROS水平(DCFH-DA探针)及焦亡相关蛋白(Western blot检测NLRP3、Caspase-1/3、GSDMD/E);BMDMs与脾脏CD4+ T细胞共培养体系(细胞接触或分离上清刺激)以评估T细胞分化(qPCR检测T-bet/Il4/Il17a,ELISA检测IFN-γ/IL-4/IL-17A)。

**研究结果**

**3.1 Ccr2缺失损害单核细胞招募并促进巨噬细胞样表型**
通过流式细胞术动态分析(0、3、7、14天感染后),发现*Ccr2*?/?小鼠骨髓中Ly6Chi单核细胞在感染早期(第3天)显著积聚,而外周血、脾脏和肺中Ly6Chi和Ly6Clow单核细胞比例均降低。同时,肺内Ly6C+单核细胞上F4/80(巨噬细胞标志)与CD11c(树突状细胞标志)的平均荧光强度(MFI)比值升高,尤其是Ly6Clow亚群中F4/80表达增强,提示CCR2缺失导致单核细胞向巨噬细胞样表型偏移。

**3.2 Ccr2缺失使巨噬细胞极化向M2样表型转变并损害内吞功能**
流式分析显示,*Ccr2*?/?小鼠肺巨噬细胞数量显著减少(第3、7、14天)。M1样标志(CD80、CD86、MHC II、iNOS、TNF-α)表达降低,而M2样标志(CD206、ARG-1、IL-10、TGF-β)升高。FITC-葡聚糖摄取实验表明,CCR2缺失巨噬细胞的内吞能力在第7天明显受损。

**3.3 Ccr2缺失在体外损害BMDMs迁移、M1极化和内吞,促进细胞死亡**
体外实验:*Ccr2*?/? BMDMs在*C. muridarum*刺激后迁移率下降,CD86阳性率及*Nos2* mRNA表达降低,CD206及*Mrc1*无显著差异。内吞能力减弱。PI/Hoechst双染和LDH释放显示细胞膜损伤加剧,光镜观察到典型的细胞肿胀和膜泡(焦亡特征)。

**3.4 Ccr2缺失在体内驱动NLRP3/Caspase-3/GSDME介导的焦亡并增强ROS产生**
感染第7天肺细胞流式检测:*Ccr2*?/?小鼠CD45+白细胞(尤其巨噬细胞)中Annexin V+7-AAD+死亡细胞比例增加。ROS水平升高(DCFDA荧光增强)。Western blot显示NLRP3蛋白上调,但Caspase-1和GSDMD活化被抑制;相反,Caspase-3和GSDME的活性片段(GSDME-N)增加,伴随*Il1b*和*Il18* mRNA上调,提示CCR2缺失激活了非经典焦亡通路。

**3.5 Ccr2缺失通过Caspase-3/GSDME轴驱动NLRP3依赖的焦亡**
*C. muridarum*刺激的*Ccr2*?/? BMDMs中ROS、NLRP3、Caspase-3活化、GSDME裂解及IL-1β分泌均增加,而Caspase-1/GSDMD通路未激活。NLRP3抑制剂MCC950可逆转上述焦亡表型,证明CCR2缺失通过NLRP3依赖的Caspase-3/GSDME轴促进焦亡。

**3.6 CCR2缺陷巨噬细胞通过不同机制差异调节CD4+ T细胞应答**
共培养实验:*Ccr2*?/? BMDMs上清液抑制CD4+ T细胞的T-bet和IFN-γ表达(抑制Th1),而直接细胞接触则上调*Il4*、*Il17a*及IL-4分泌(促进Th2和Th17)。表明CCR2缺失巨噬细胞通过可溶性因子和直接接触分别调控不同Th亚群分化。

**总结讨论与结论**

讨论部分指出:CCR2缺失导致Ly6Chi单核细胞骨髓滞留和Ly6Clow单核细胞外周减少,F4/80hi巨噬细胞在肺内增多可能与Ly6Clow单核细胞通过CX3CR1补偿性分化有关,但需进一步谱系追踪验证。体内M2样极化偏移并非细胞内在特性,而是对炎症微环境改变的适应性反应。CCR2缺失还损害巨噬细胞内吞功能,揭示其趋化之外的新功能。焦亡形态学证据(PI阳性、LDH释放、细胞肿胀)支持Caspase-3/GSDME通路激活,但需GSDME敲除或药理学抑制进行因果验证。ROS-NLRP3-Caspase-3/GSDME轴目前为相关性证据,仍需ROS清除剂实验确认。IL-1β在缺乏活化的Caspase-1时如何加工的问题尚未解决,且未使用双基因敲除小鼠。共培养实验提示可溶性因子(可能为IL-1β受IL-10/TGF-β反馈抑制)和直接接触分别调控Th1抑制与Th2/Th17促进。

研究结论(翻译):总之,本研究表明CCR2控制单核细胞招募,而CCR2缺失在感染后驱动单核-巨噬细胞分化和焦亡,进而调节T细胞应答。研究人员提出,CCR2正常时限制NLRP3/Caspase-3/GSDME轴,防止过量IL-1β释放,否则该释放会使免疫从Th1偏移至Th2/Th17。缺乏CCR2时,这一制动机制丧失,导致焦亡失调、细菌清除缺陷和免疫病理。这些发现揭示了CCR2在整合焦亡与T细胞极化中此前未被认识的作用,为研究细胞类型特异性CCR2功能以及靶向焦亡级联的治疗潜力开辟了新方向。


帮助中心

产品列表

关于我们

客户服务热线

地址:上海市闵行区紫星路588号
产品热线:15921694156(微信同号

邮箱:54333592@qq.com

021-54500868

Copyright 2021  上海炎熙生物科技有限公司  All rights reserved

技术支持: 能量网络 | 管理登录
seo seo