专栏名称: 实验万事屋
文献总是乏味,科研一向无聊,“实验万事屋”旨在拯救医界同仁于寂寞无聊,每天坚持抖落科研内幕,分享实验心得,搜集科研资讯,激发您的科研兴趣,传授实用的科研方法和思路。做不做科研,从医之路大不同,在这条布满荆棘的科研道路上,我们与您一路同行。
目录
相关文章推荐
NaturePortfolio  ·  10月14日 | Springer ... ·  2 天前  
实验万事屋  ·  博士就发了45.5分的cell,这浙江大学的 ... ·  3 天前  
募格学术  ·  雷军:捐赠7.2亿! ·  6 天前  
51好读  ›  专栏  ›  实验万事屋

两位博士共一发了11.4分的SCI,这首医大和大连医科大的文章,做了巨噬细胞M1/M2的极化重塑,这国自然课题不赖……

实验万事屋  · 公众号  · 科研  · 2024-10-01 08:20

正文

巨噬细胞的研究,其实不光是在肿瘤中比较常见,所以夏老师在PubMed上冲浪的时候,就找到了这么一篇文章,这篇文章是首都医科大学和大连医科大学合作发表在11.4分的J Adv Res.上的,他讲的是巨噬细胞的极化与高血压心脏重塑相关的内容:



我们首先看看他们最后呈现出来的示意图,这个示意图显示的是高血压模型在,会刺激内皮细胞释放丰富的CAM,包括 ICAM-1、Factor X 和纤维蛋白原 a,它们会募集骨髓来源的CD11b/CD18阳性的单核细胞。迁移并粘附在血管内皮上,然后浸润到心脏并分化成M1极化的巨噬细胞。这些M1极化巨噬细胞,他们通过激活NFκB、STAT(其实就是NFκB信号通路和JAK-STAT信号通路,如果熟悉《信号通路是什么鬼?》系列的话,应该对这俩不陌生了)产生炎性分子IL1β、IL6、TNFα等等。这些炎性分子会使得心肌细胞肥大,从而导致心脏重塑和功能障碍:



那么首先的问题就是CD11b和CD18是怎么筛选到的,他们首先用AngⅡ(血管紧张素2)构建高血压模型,然后对模型中整合素的心脏基因表达谱进行了芯片分析。结果发现了CD11b和CD18在第一天突出表达(万绿从中一点红了属于是,这种热图的话,在《夏老师带你读文献》里也都介绍过哦,这里的红色就是高表达)。CD11b/CD18主要在髓系白细胞中表达,于是他们也看了看单核细胞中CD11b/CD18的表达情况,果然和预期的一样,AngⅡ会影响心脏中髓单核细胞浸润的 CD11b/CD18 水平:



那么既然CD11b和CD18在高血压引起的心脏功能障碍上有明显的功能,那么敲除了CD11b会有什么样的影响呢?(其实这个思路就是柯霍氏法则的验证,这个在《轻松的文献导读》和《列文虎克读文献》里,给你们讲过,可以去看看)他们敲除了CD11b后,发现敲除CD11b可以改善AngⅡ引起的心脏功能障碍:



可以看到CD11b敲除后,在使用AngⅡ诱导,TGFβ信号通路中的TGFβ1和Smad2/3都受到了明显的抑制(这俩是TGFβ信号通路中的关键配体和第二信使,参与了心肌细胞的成纤维化,不清楚这俩信号通路的话,可以去看看《信号通路是什么鬼?》系列)。那么CD11b被敲除后,对于单核细胞的招募会有什么影响呢?他们分析了敲除CD11b后CD45髓样细胞的浸润,CD45髓样细胞的浸润明显减少(下图红框),CD11b敲除小鼠CD68+MΦs巨噬细胞的浸润也显著降低,其中特别是分泌炎性细胞因子(IL-1β、IL-6和TNF-α)的M1极化巨噬细胞比例也显著低于野生型小鼠:



上图的蓝框可以看到,NFκB信号通路的p65的磷酸化以及JAK-STAT信号通路的STAT1的磷酸化(NFκB信号通路和JAK-STAT信号通路大家应该都熟悉了吧,这俩和炎症反应都密切相关哦,不清楚的话,可以去看看《信号通路是什么鬼?》系列),也会在CD11b敲除后磷酸化明显下降。


单核细胞粘附,是炎症反应期间 MΦ 浸润和极化的关键早期事件,于是他们分析了CD11b敲除后,是否会对单核细胞黏附产生影响。他们用野生型或CD11b敲除的小鼠中培养的BM衍生MΦs巨噬细胞,检测其对HUVECs(血管内皮细胞)的粘附性。结果发现CD11b敲除,降低了MΦs巨噬细胞对血管上皮细胞的黏附,也抑制了MΦs巨噬细胞的M1极化:



这些结果说明,在AngⅡ刺激后,CD11b的活化充分促进了MΦ的粘附和M1极化。为了确定CD11b介导的单核细胞/MΦs巨噬细胞募集,与高血压心脏损伤是不是有因果关系。他们做了这样的互补实验,就是把野生型的单核细胞注射到CD11b敲除的小鼠中,把CD11b敲除小鼠的单核细胞注射到野生型小鼠中(其实这也是柯霍氏法则的炎症,这个实验设计得挺有意思的,有兴趣可以看看《轻松的文献导读》和《列文虎克读文献》),然后用AngⅡ诱导高血压。结果就是CD11b敲除的单核细胞,可以改善AngⅡ引起的心脏功能障碍。同样使用CD11b抑制剂,也能从药理上阻止AngⅡ导致的心脏功能障碍:



最后,他们分析了临床的心衰患者循环血样本中, CD11b/CD18+的骨髓单核细胞和配体表达水平,结果发现心衰患者的CD11b和CD18的表达是明显升高的,这也佐证了CD11b对于高血压导致的心脏功能障碍的影响:



最后我们再回到开头的示意图:



这篇文章其实通过表达和功能,说清楚了CD11b和AngⅡ诱导高血压后,引发的心脏重塑和功能障碍之间的关系,但是在这个过程中,一点毛病没有,甚至在临床的应用上,以及证明单核细胞的CD11b缺失对心脏重塑的影响上,这篇文章做得很不错。不过,这篇文章还没有进入到深入的机制研究中去,也没有确定CD11b和M1巨噬细胞极化过程的直接关联。如果后续把机制这块,或者上游的CD11b/CD18的表达都说清楚的话,应该会做得更好。只能期待他们后续的研究了,好了,今天就先策到这里吧,有兴趣的话,可以看看原文,祝你们心明眼亮。

喜欢夏老师讲文献的话,可以点点星标,点点赞,点点“在看”,多分享多转发。


公众号回复“公克”,没事可以翻翻精华帖,里面有不少宝藏工具,当作是科研过程中的一种调剂也是不错的选择哦科研并不一定要这么无聊又尴尬




目前夏老师已正式出版10本书,想要的可直接点以下微店小程序直接购买:
《“一本正经”的基础实验手册》适合刚入门的科研小白;
《实验万事屋》适合刚要入门的科研菜鸟;
《夏老师带你读文献》是教你们如何读文献(含科研解迷彩蛋);
《列文虎克读文献》通过文献精读讲解简单的分子生物学实验及原理;
《轻松的文献导读》通过几篇不同风格、不同领域的文章解读,简单讲解了文章的思路和逻辑性;
《信号通路是什么“鬼”?》系列(1-5)(含科研解迷彩蛋),介绍各种信号通路,每条信号通路配有对应SCI文章的解读,由表及里。