Day2——新型趨化因子FAM3D缺失可減少中性粒細(xì)胞聚集并改善腹主動脈瘤
這次讀的是上一篇的研究基礎(chǔ),關(guān)于FAM3D在腹主動脈瘤中的作用。這是2018年孔煒組發(fā)的文章,令人驚訝的是付毅老師是這篇的一作
放個DOI:10.1161/ATVBAHA.118.311289

炎癥細(xì)胞浸潤是腹主動脈瘤的重要病理特征之一。中性粒細(xì)胞是炎癥性血管疾病中第一個被募集到炎癥部位的細(xì)胞群。內(nèi)皮細(xì)胞釋放的趨化因子,如CXCL8 和CXCL1,招募中性粒細(xì)胞,激活中性粒細(xì)胞粘附分子(VLA-4,Mac-1),并引起內(nèi)皮細(xì)胞和中性粒細(xì)胞之間的相互作用,從而引發(fā)血管炎癥。靶向這些趨化因子可能有利于抑制中性粒細(xì)胞募集和緩解血管炎性疾病。
FAM3D (family with sequence similarity 3, member D)是細(xì)胞因子樣家族,包含F(xiàn)AM3A、FAM3B、FAM3C和FAM3D,它們都具有一個4螺旋束結(jié)構(gòu)。FAM3D蛋白由223個氨基酸組成,分子量為33 kDa。FAM3D在胃腸道中組成性表達(dá),并且FAM3D表達(dá)和產(chǎn)生的調(diào)節(jié)與營養(yǎng)調(diào)節(jié)有關(guān),即在小鼠和人類攝入高脂肪飲食后,F(xiàn)AM3D上調(diào)。
Result1:FAM3D Deficiency Attenuates the Development of AAA in Mice
第一部分在探究FAM3D與AAA可能的關(guān)系。首先進(jìn)行了對FAM3D的免疫染色。在AAA患者中,F(xiàn)AM3D表達(dá)上調(diào)。

接著又做了WB和rt-PCR,對于彈性蛋白酶或CaPO4誘導(dǎo)的AAA模型,F(xiàn)AM3D表達(dá)均在第七天達(dá)到頂峰。

接著,設(shè)計(jì)了FAM3D敲除小鼠,彈性蛋白酶誘導(dǎo)AAA,結(jié)果敲除組的直徑明顯變小。

并且可以緩解彈性蛋白酶導(dǎo)致的彈性蛋白降解。

這一部分的結(jié)論是FAM3D與腹主動脈有關(guān)
Result 2: FAM3D Deficiency Reduces Neutrophil Recruitment to the Aortic Wall During AAA Formation
由于中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞在AAA發(fā)展的炎癥病理中起著重要作用,于是接下來檢測了中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞。
在AAA的病理進(jìn)展中,浸潤到主動脈壁的中性粒細(xì)胞數(shù)量隨時(shí)間增加,外周血中性粒細(xì)胞數(shù)量增加。而FAM3D敲除的作用:降低中性粒細(xì)胞浸潤,增加外周血中性粒細(xì)胞數(shù)量。于是FAM3D的作用:增加中性粒細(xì)胞浸潤,降低外周血中性粒細(xì)胞數(shù)量。

單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞增多。? ?///在這里對單核細(xì)胞分類檢測,“high”是促炎型的,“l(fā)ow”是巡邏型的(?不懂)?

免疫染色證明敲除組單核細(xì)胞少

當(dāng)敲除后——中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶和蛋白酶-3的蛋白明顯下調(diào),動脈瘤組織中MMP活性和ROS的產(chǎn)生減少

Result3: Blockage of FAM3D by Neutralizing Antibody Ameliorates AAA Formation and Neutrophil Recruitment
這一部分評估了FAM3D中和抗體6D7的治療效果:抑制擴(kuò)張,減弱彈性蛋白降解,抑制了動脈瘤主動脈壁中性粒細(xì)胞的募集。

Result 4:?FAM3D is Upregulated in ECs by Vascular Pathogenic Stimuli
通過前面的研究,已知的是FAM3D會在AAA組織中上調(diào),于是接下來探索了FAM3D在AAA中的細(xì)胞起源
用彈性蛋白酶誘導(dǎo)AAA,F(xiàn)AM3D與內(nèi)皮細(xì)胞共定位,顯示表達(dá)量上調(diào)

由于中性粒細(xì)胞來源的趨化因子也參與了中性粒細(xì)胞的趨化,于是檢測了中性粒細(xì)胞中的FAM3D表達(dá),結(jié)果顯示不表達(dá)? ?////這里為什么要用TNF-α?使中性粒細(xì)胞表型改變?

平滑肌細(xì)胞也不分泌FAM3D

TNF-α處理人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞,檢測TNF-α表達(dá),上升。? ?///這里B是WB,C是rtPCR,E是在不同時(shí)間點(diǎn)檢測,D是什么?文中說是“內(nèi)皮細(xì)胞條件培養(yǎng)基”,不是很懂

Result 5:Endothelial Cell–Derived FAM3D Contributes to Neutrophil Recruitment
中性粒細(xì)胞的募集涉及到內(nèi)皮細(xì)胞和中性粒細(xì)胞之間的相互作用,包括中性粒細(xì)胞捆綁、滾動、粘附到內(nèi)皮細(xì)胞,以及中性粒細(xì)胞的跨內(nèi)皮遷移。
不論是FAM3D抗體CD7還是敲除小鼠,都呈現(xiàn)中性粒細(xì)胞粘附減少。??////這里還用到了transwell系統(tǒng)研究FAM3D對細(xì)胞遷移的誘導(dǎo)性

Result6:FAM3D Specifically Activates Mac-1 in Neutrophils
中性粒細(xì)胞的黏附和滾動依賴于選擇素配體PSGL-1和CD44以及L-選擇素,而中性粒細(xì)胞的黏附和轉(zhuǎn)運(yùn)則由整合素介導(dǎo),如VLA-4和Mac1。因此,應(yīng)用rtPCR檢測FAM3D是否調(diào)控這些分子的表達(dá)。
于是找到了Mac-1。? ?////這里的E圖里面,PMA是一種Mac-1的誘導(dǎo)劑,用來做陽性對照

Result7:?FAM3D Induces Neutrophil Recruitment via FPR-Gi Protein/β-Arrestin-Mac-1 Signaling
FAM3D的功能受體是FPR1與FPR2。在這里使用到FPR1拮抗劑CsH和FPR2拮抗劑WRW4處理,可以顯著降低Mac-1表達(dá)與中性粒細(xì)胞粘附聚集。因此,F(xiàn)PR1和FPR2介導(dǎo)FAM3D誘導(dǎo)的Mac-1激活和中性粒細(xì)胞粘附和募集。

FPR1和FPR2是GPCR,可轉(zhuǎn)導(dǎo)Gi蛋白和β抑制蛋白依賴信號。通過中性粒細(xì)胞FPR的Gi蛋白依賴信號觸發(fā)GPCR特異性Gi亞基與Gβγ二聚體分離,隨后激活PKC、AKT和ERK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,進(jìn)一步促進(jìn)中性粒細(xì)胞活化。另一方面,β-arrestin-1-和β-arrestin-2相關(guān)信號下游的FPR介導(dǎo)中性粒細(xì)胞趨化和支架Src和p38MAPK。接下來檢測了Gi蛋白依賴的信號傳導(dǎo)。
FAM3D在5分鐘瞬間誘導(dǎo)PKC磷酸化,并在5分鐘至30分鐘持續(xù)誘導(dǎo)ERK1/2磷酸化。////感覺ERK不太顯著,或許是圖的問題? ??Go6983(PKC抑制劑)和PD98059(ERK1/2抑制劑),而不是MK-2206(AKT抑制劑),阻斷了FAM3D誘導(dǎo)的Mac-1激活,表明PKC和ERK1/2參與Gi蛋白依賴的信號通路,介導(dǎo)FAM3D在中性粒細(xì)胞中的作用。

接下來還有Src和MAPK。FAM3D在15分鐘瞬間誘導(dǎo)Src磷酸化,在5分鐘瞬間誘導(dǎo)p38MAPK在中性粒細(xì)胞中激活。此外,p38MAPK抑制劑SB203580和Src抑制劑AZD0530都能顯著阻斷FAM3D激活的Mac-1,這意味著FAM3D還能激活p38MAPK-和Src相關(guān)的β-抑制蛋白依賴信號,誘導(dǎo)Mac-1激活

體內(nèi)條件,F(xiàn)AM3D缺乏抑制gi蛋白依賴性PKC和ERK1/2磷酸化,以及β-抑制蛋白依賴性Src和p38MAPK激活。

因此,F(xiàn)AM3D在AAA形成過程中通過FPR1/2-Gi蛋白/β-arrestin-Mac-1信號傳導(dǎo)導(dǎo)致中性粒細(xì)胞募集。

用文章中的圖做一個總結(jié),TNFα、LPS、OSS刺激內(nèi)皮細(xì)胞分泌FAM3D,作用于中性粒細(xì)胞上的FPR1/2受體,通過G蛋白途徑磷酸化PKC、ERK,或通過β-arrestin磷酸化Src、MAPK,激活Mac-1,誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞募集。
Discussion
CXCR1/2的配體是否也可作為AAA的靶點(diǎn)?
FAM3D也可激活單核細(xì)胞中的Mac-1
FAM3D對中性粒細(xì)胞的募集作用早于單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞
由于中性粒細(xì)胞能夠進(jìn)一步調(diào)節(jié)炎癥部位單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞的積累,因此FAM3D缺陷抑制單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞募集也可能部分依賴于中性粒細(xì)胞浸潤的抑制。
FAM3A-C對EC功能的調(diào)控作用有待進(jìn)一步研究
這篇大概就讀到這里了,打算再找篇綜述讀讀