淋巴管内皮细胞外泌体诱导树突状细胞迁移

撰稿:静夜

责编:hzangs

淋巴管内皮细胞通过释放趋化因子来诱导树突状细胞(DC)迁移和成熟,参与机体的免疫反应,维持机体稳态,但是,淋巴管内皮细胞是否还可以通过其他方式来诱导DC迁移目前还不清楚。因此,来自维也纳医科大学的研究人员对这一过程进行研究。结果发现,淋巴管内皮细胞通过分泌外泌体诱导DC迁移。相关论文发表在4月12号的J Cell Biol杂志上。

淋巴管内皮细胞(LEC)是构成淋巴管壁的主要结构,它的主要功能是维持体液平衡、调节淋巴细胞再循环以及机体免疫反应等生理过程。近年来,有研究表明,LEC在炎症扩散过程中起着重要作用。但是,其机制还不是很清楚,因此找到LEC调控这些免疫过程的机制就显得尤为重要,这将为调控免疫稳态提供重要的潜在靶点。

作者首先通过对肾脏炎症病人的淋巴管进行免疫组化分析发现,当肾脏出现炎症时,淋巴管中外泌体的标志物CD9的分泌大量增加,表明淋巴管内皮细胞可能有大量的外泌体释放进入淋巴管。

图一:炎症病人的淋巴管中外泌体增加

随后,为了探究淋巴管中分泌的囊泡主要亚群是否为外泌体。作者通过免疫印迹实验发现,当使用炎性因子TNF-α刺激后,人原代淋巴管内皮细胞培养上清中外泌体的标志物——四次跨膜蛋白(CD9)的含量明显增加,这一结果暗示这种分泌的囊泡是外泌体,为了进一步确认这种分泌的囊泡是外泌体,作者使用密度梯度离心的方法对囊泡的密度进行定量分析,发现大部分的囊泡密度处在外泌体特征密度即:1.13-1.17 g/mL,这表明由淋巴管内皮细胞分泌的囊泡主要为外泌体。

图二:淋巴管内皮细胞分泌外泌体

随后,为了确定淋巴管内皮细胞中分泌的外泌体的功能,作者使用蛋白质组学的方法对外泌体的蛋白质组分进行分析发现,使用TNF-α刺激后,外泌体中富集了大量的趋化因子以及生长因子,这些组分与细胞迁移密切相关。因此作者提出假设,淋巴管内皮细胞分泌的外泌体是否对细胞的迁移具有重要作用?

图三:蛋白质组学分析

通过免疫荧光实验,作者发现,TNF-α刺激后,促进外泌体的分泌,后者可以显著的提高DC的迁移。

图四:外泌体诱导DC迁移

外泌体究竟是通过何种方式来诱导DC迁移呢?从图三的蛋白质组学分析中可以看到,外泌体中含有大量CCL2、CCL5以及CX3CL1等趋化因子,而且这些趋化因子的受体GPCR又在DC中表达,因此,作者猜想这两者会参与外泌体诱导DC迁移的过程。通过使用GPCR信号的抑制剂——百日咳毒素(PTX)处理后,DC的迁移明显降低;同时,当使用趋化因子CX3CL1中和抗体处理后,DC的迁移也显著降低,这说明外泌体诱导DC的迁移是通过GPCR信号以及趋化因子辅助完成的。

图五:外泌体诱导DC的迁移依赖于趋化因子以及GPCR信号

通过这篇文章我们可以看到,淋巴管内皮细胞分泌的外泌体可以调控DC的迁移,从而参与机体的免疫反应,这为调控机体的免疫稳态提供一个重要的靶标分子,具有十分重要的意义。

参考文献:Brown M,Johnson LA, Leone DA, et al. Lymphatic exosomes promote dendritic cellmigration along guidance cues. J Cell Biol. 2018

编辑:土豆

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