外泌体介导肝纤维化

今天解读的大文献题目是:“Exosome-MediatedActivationofToll-LikeReceptor3inStellateCellsStimulatesInterleukin-17ProductionbyγδTcellsinLiverFibrosis.”

在肝损伤过程中,肝细胞能分泌包含各种类型的自身RNAs的外泌体。最近,自身非编码RNA(self-noncodingRNA)被认为是Toll样受体3(TLR3)的激活剂。然而,肝脏外泌体和TLR3在肝纤维化中的作用还未完全阐明。在四氯化碳(CCl4)注射1-2周引起的急性肝损伤和肝脏纤维化早期阶段中,白介素-17A(IL-17A)主要在野生型(WT)小鼠肝脏γδT细胞中产生增加。然而,相比于野生型小鼠,在TLR3敲除的小鼠中,肝脏纤维化和γδT细胞IL-17A产生均明显弱化。更有趣的是,产生IL-17A的γδT细胞与活化的肝形状细胞(HSCs)联系紧密,表明HSCs在γδT细胞IL-17A产生中发挥作用。用CCl4处理的肝细胞来源的外泌体进行体外治疗可以明显增加野生型而非TLR3敲除的HSCs细胞IL-17A、IL-1β和IL-23的产生。而且,γδT细胞通过与外泌体处理的野生型HScs或TLR3活化的野生型HSCs细胞培养上清共培养,IL-17A的产生明显增加。然而,当γδT细胞与外泌体处理的IL-17A敲除或TLR3敲除的小鼠来源的HSCs细胞共培养时,无法产生相似的结果。在野生型和TLR3敲除的小鼠彼此进行骨髓移植,我们证明了TLR3在HScs的缺陷有助于通过降低γδT细胞IL-17A的产生以及肝纤维化。

Fig.1.TLR3deficiencyattenuatesCCl4-inducedliverfibrosisofmice.TLR3缺陷可削弱四氯化碳诱导的肝纤维化。肝纤维化是由4周四氯化碳注射诱导或胆管结扎3周诱发的。A图:对血清的ALT,AST,TGF-β1和IL-17A进行了测量。(B)肝切片用天狼星红溶液和α-SMA抗体染色。(C)所有肝组织和孤立的造血干细胞被用于定量定量RT-PCR分析。(D)WesternBlot检测蛋白表达。(E)ALT,AST,总胆红素和IL-17A的血清水平在BDL处理的小鼠进行了测量。(F)肝切片用天狼星红溶液和α-SMA抗体染色。

Fig.2.AblationofTLR3genedecreasesIL-17AproductionofγδTcellsinfibroticliverofmice.野生型和TLR3KO小鼠都由4周四氯化碳注射诱导形成肝纤维化。(A、B)分离的肝单核细胞(MNCs)通过FACS分析和PCR分析。(C):肝组织切片用IL-17A抗体和随机选择的5个区域进行了下?倍率计数阳性细胞(褐色)染色。(D):分离的肝脏MNCs用PMA(50毫微克/毫升)和离子霉素(毫微克/毫升)5小时进行再刺激,用IL-17A抗体染色。染色的细胞再进行FACS分析。

Fig.3.HepaticγδTcellsproduceinitialIL-17Ainresponsetoacuteliverinjury,leadingtostimulationofIL-17AproductioninCD4Tcells.(A):测量血清中IL-17和ALT的水平。(B,C):将野生型和TLR3KO小鼠肝单核细胞(MNCs)通过FACS分析和PCR分析。(D):白细胞介素-17产生的细胞的将野生型和TLR3KO小鼠离体肝脏用流式细胞仪进行分析。(E):野生型和IL-17AKOγδT细胞过继转移到TCRδKO的小鼠进行和肝脏分离和用流式细胞仪分析。(F):离体肝脏单核细胞用PCR分析。

Fig.4.Exosome-mediatedIL-17AproductionofHSCsenhancesIL-17AproductionofγδTcellsinthepresenceofIL-1βandIL-23.外泌体介导HSCs的IL-17A产生,并增强了γδT细胞的IL-17A、IL-1β和IL-23的产生。(A):野生型小鼠用CCL4诱导肝纤维化2周后,对eGFP表达的γδT细胞进行FACS分析和免疫染色。(B):从纤维化肝脏分离新鲜的HSCs,进行qRT-PCR。(C):分离和验证取得CCL4介导肝脏的exosomes,测量ALT和AST的水平,和CCL4处理后肝脏形态的变化。(D):用DiI染色标记exosome,而后用于处理野生型HSCs24小时。(E)Exosome处理后的HSCs用qRT-PCR处理分析。(F)野生型γδT细胞用IL-1β、IL-23、IL-17A处理,处理3小时后进行qRT-PCR分析。

Fig.5.TLR3-mediatedIL-17AproductionofHSCsamplifiesIL-17AproductionofγδTcells.(A、B):野生型或TLR3缺失型的HSCs通过肝脏exosomes处理,随后qRT-PCR分析。(C):野生型或TLR3缺失型的HSCs直接用polyI:C或conditionedmedia分别处理6小时。(D、E):野生型γδT细胞用细胞因子或conditionedmedia分别处理3小时。(F):野生型或TLR3缺失型的HSCs与野生型γδT细胞共培养24小时。

Fig.6.TLR3inHSCsisimplicatedinIL-17AproductionofγδTcellsinliverfibrosisandinjury.(A):肝脏切片用天狼星红溶液染色,并α-SMA抗体检测胶原蛋白的积累和HSC活化。(B):检测血清IL-17A的水平。(C):将整个肝脏组织进行qRT-PCR分析。(D):在第8周表达GFP的野生型骨髓的移植入WT小鼠后。对肝淋巴细胞的嵌合体进行了评估。然后,所有的嵌合体小鼠用单剂量注射(0.4ml毫升/公斤)的CCl4然后在注射后12小时处死。(E):IL-17A产生γδT细胞在CCl4注射后嵌合体小鼠进行了分析。(F):检测嵌合体小鼠肝脏单核细胞的IL-17A的水平。

Fig.7.TLR3inhumanHSCsisimplicatedinIL-17AproductionofhumanγδTcells.(A):从四氯化碳处理的Hep3B和人胚胎干细胞衍生的肝细胞(HES-HEP)分离的外泌体与LX-2和hTERT共培养24小时。(B):Exosomes处理的LX-2和hTERT进行QRT-PCR分析。(C):LX-2与或不与TLR3的siRNA,用Hep3B细胞或polyI:C的exosome进行处理,然后分析定量RT-PCR。(D):人类γδ(hγδ)T细胞在IL-17A治疗后进行qRT-PCR检测。(E):人类γδ(hγδ)T细胞用几种组合处理:IL-1β(10毫微克/毫升)中,IL-23(50毫微克/毫升),和IL-17A(50毫微克/毫升),进行qRT-PCR检测。(F):HSCs与γδT细胞之间IL-17A扩增环路的机制。

这篇paper告诉我们,在肝损伤中,外泌体介导的HSCs细胞TLR3激活通过增加γδT细胞IL-17A的产生加剧肝脏纤维化,这种机制可能与未知的损伤的干细胞来源的自身TLR3配体刺激HSC相关。因此,TLR3可能是肝脏纤维化一个新的治疗靶点,那么这篇文章就解读到这里。

参考文献:

出处:Hepatology.May14.doi:10.2/hep..

作者:SeoW,EunHS,KimSY,YiHS,LeeYS,ParkSH,JangMJ,JoEJ,KimSC,HanYM,ParkKG,JeongWI.









































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