如何發(fā)高分|單細(xì)胞聯(lián)合外泌體分析間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)肝纖維化潛在治療作用

肝纖維化(Liver Fibrosis, LF)是一種由多種慢性肝臟損傷引起的疾病,可導(dǎo)致肝硬化和肝細(xì)胞癌产上。由于間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)具有免疫調(diào)節(jié)假颇、抗炎和免疫抑制特性,它們被認(rèn)為是治療LF的有前景的方法风秤。今天介紹的這篇文章通過(guò)單細(xì)胞和外泌體分析認(rèn)為MSCs能夠通過(guò)抑制肝內(nèi)B細(xì)胞的致病功能來(lái)減輕LF的進(jìn)展鳖目,這些B細(xì)胞在肝臟中積聚并激活,釋放促炎細(xì)胞因子缤弦,從而促進(jìn)纖維化的發(fā)展领迈。那我們就來(lái)看看這篇文章具體是怎么做的吧!(小編碎碎念:由于是接收版本文檔碍沐,因此本期的圖片非高清)

【文章標(biāo)題】Mesenchymal stem cells alleviate mouse liver fibrosis by inhibiting pathogenic function of intrahepatic B cells

【發(fā)表雜志】Hepatology(IF: 13.5)

【發(fā)表時(shí)間】2024年3月

【關(guān)鍵詞】Mesenchymal stem cell, Liver fibrosis, B cell, Single-cell RNA sequencing, Exosome

閃光點(diǎn)

B細(xì)胞亞群的鑒定與功能分析:文章創(chuàng)新性地通過(guò)單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù)揭示了肝內(nèi)B細(xì)胞亞群(B-II)在肝纖維化中的獨(dú)特增殖和炎癥基因表達(dá)模式狸捅,為理解B細(xì)胞在肝病病理過(guò)程中的作用提供了新的分子層面的見(jiàn)解。

MSCs治療機(jī)制的新發(fā)現(xiàn):研究首次闡明了間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)通過(guò)分泌外泌體直接作用于肝內(nèi)B細(xì)胞累提,通過(guò)調(diào)節(jié)MAPK和NF-kappa B信號(hào)通路來(lái)抑制B細(xì)胞的激活和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生尘喝,為MSCs的免疫調(diào)節(jié)功能提供了新的機(jī)制解釋。

肝纖維化治療的新策略:文章提出并驗(yàn)證了通過(guò)靶向肝內(nèi)B細(xì)胞來(lái)治療肝纖維化的新策略刻恭,展示了MSCs在調(diào)控免疫細(xì)胞功能和改善肝臟病理狀態(tài)中的潛力瞧省,為開(kāi)發(fā)新的抗纖維化治療方法提供了科學(xué)依據(jù)。

文章解析

間充質(zhì)干細(xì)胞緩解了CCL4誘導(dǎo)的肝纖維化

(MSCs ameliorated CCl4-induced LF)

通過(guò)每周兩次腹腔注射CCL4(2 mL/kg)連續(xù)8周建立C57BL/6小鼠的肝纖維化模型鳍贾。在誘導(dǎo)纖維化的同時(shí)鞍匾,給予MSC治療。使用qRT-PCR定量分析肝臟中的纖維化標(biāo)志物基因表達(dá)(Col1α1, Col1α2, Col3α1, Tgfβ1和Ccl2)骑科,并采用染色評(píng)估肝臟組織的纖維化程度橡淑。通過(guò)WB分析Collagen 1, Collagen 3, Desmin和α-SMA的蛋白水平,并測(cè)定血清ALT和AST水平咆爽。與對(duì)照組相比梁棠,CCL4處理的小鼠顯示出顯著的纖維化標(biāo)志物基因表達(dá)增加和肝臟纖維化組織學(xué)證據(jù)置森。MSC治療顯著降低了這些基因的表達(dá),減少了肝臟瘢痕和肌成纖維細(xì)胞活化符糊,以及血清ALT和AST水平凫海,表明MSC對(duì)CCL4誘導(dǎo)的肝纖維化具有治療效果。

間充質(zhì)干細(xì)胞治療抑制了肝纖維化進(jìn)展期間B細(xì)胞的浸潤(rùn)和表型激活

(MSC treatment suppressed B cell infiltration and phenotypic activation during LF progression)

使用流式細(xì)胞術(shù)分析肝臟中B細(xì)胞的比例和數(shù)量男娄,并通過(guò)免疫組化染色觀察B細(xì)胞在肝臟中的分布行贪。通過(guò)qRT-PCR和ELISA檢測(cè)B細(xì)胞表面標(biāo)志物(MHCII, CD40, CD86, 和 CD20)的表達(dá),以及Tnf, Il6, Ccl2, 和 Ccl3等促炎細(xì)胞因子的mRNA和蛋白水平模闲。CCL4處理的小鼠肝臟中B細(xì)胞數(shù)量和激活標(biāo)志物表達(dá)顯著增加建瘫。MSC治療減少了B細(xì)胞的浸潤(rùn)和激活標(biāo)志物的表達(dá),同時(shí)降低了促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生尸折,表明MSC能夠有效抑制B細(xì)胞的病理功能啰脚。

單細(xì)胞RNA測(cè)序揭示的肝臟浸潤(rùn)B細(xì)胞圖譜

(Atlas of infiltrated B cells in liver revealed by scRNA-seq)

從健康、肝纖維化和MSC治療后的小鼠肝臟中分離B細(xì)胞实夹,進(jìn)行單細(xì)胞RNA測(cè)序橄浓。使用UMAP分析和差異基因表達(dá)來(lái)識(shí)別和表征不同的B細(xì)胞亞群。文章揭示了九個(gè)具有不同轉(zhuǎn)錄特征的B細(xì)胞亞群收擦,包括未成熟B細(xì)胞(B-II)在纖維化肝臟中的顯著增加贮配。這些B-II細(xì)胞表現(xiàn)出成熟的特征和增殖及炎癥基因的高表達(dá)谍倦,表明它們?cè)诟卫w維化中可能起到關(guān)鍵作用塞赂。

間充質(zhì)干細(xì)胞在肝纖維化期間調(diào)節(jié)肝內(nèi)B細(xì)胞的基因表達(dá),影響激活昼蛀、增殖和促炎模式

(MSCs modulated gene profile in intrahepatic B cells during LF, impacting activation, proliferation, and pro-inflammatory patterns)

對(duì)來(lái)自不同肝臟狀態(tài)的B細(xì)胞進(jìn)行基因表達(dá)分析宴猾,使用差異基因表達(dá)分析和基因集富集分析(GSEA)來(lái)識(shí)別MSC治療對(duì)B細(xì)胞功能的影響。與纖維化肝臟中的B細(xì)胞相比叼旋,MSC治療的肝臟中B細(xì)胞的基因表達(dá)譜發(fā)生了顯著變化仇哆,包括與B細(xì)胞激活、增殖和促炎反應(yīng)相關(guān)的基因表達(dá)降低夫植,如Fos, Jun, Nfkb1, Cxcr4, Cxcr5, CCr7, H2-Aa和Traf4等讹剔。

B細(xì)胞參與肝臟纖維化形成,并可作為間充質(zhì)干細(xì)胞發(fā)揮治療效果的靶細(xì)胞

(B cells were involved in liver fibrogenesis and could serve as target cells for MSCs to exert therapeutic effects)

使用B細(xì)胞缺失的μMT小鼠和抗CD20治療的小鼠模型來(lái)評(píng)估B細(xì)胞在肝纖維化中的作用详民。通過(guò)qRT-PCR和組織學(xué)染色評(píng)估纖維化標(biāo)志物的表達(dá)和肝臟組織的纖維化程度延欠。與野生型小鼠相比,μMT小鼠和抗CD20治療的小鼠顯示出顯著減少的肝纖維化沈跨。此外由捎,將B細(xì)胞重新引入μMT小鼠后,纖維化程度增加饿凛,而MSC治療能夠逆轉(zhuǎn)這一效應(yīng)葡幸,表明B細(xì)胞是肝纖維化的關(guān)鍵細(xì)胞成分撒遣,并且是MSC治療效果的潛在靶點(diǎn)簿废。

間充質(zhì)干細(xì)胞衍生的分泌體介導(dǎo)了對(duì)B細(xì)胞功能的影響

(MSCs derived secretome mediated the effect of MSCs on B cells function)

使用Transwell將MSCs與B細(xì)胞分離,并評(píng)估MSCs分泌的生物活性分子對(duì)B細(xì)胞功能的影響锭亏。通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)和qRT-PCR分析B細(xì)胞的增殖和細(xì)胞周期分布,以及Tnf, Il6, Ccl2, 和 Ccl3等促炎細(xì)胞因子的表達(dá)硬鞍。文章發(fā)現(xiàn)即使在物理隔離的情況下贰镣,MSCs分泌的分子仍然能夠有效地抑制B細(xì)胞的增殖和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生,表明MSC的分泌體(Secretome)在調(diào)節(jié)B細(xì)胞功能中起到了關(guān)鍵作用膳凝。

外泌體是間充質(zhì)干細(xì)胞抑制肝內(nèi)B細(xì)胞功能的關(guān)鍵效應(yīng)分子

(Exosomes were key effectors of MSCs to suppress intrahepatic B cells function)

使用外泌體抑制劑GW4869預(yù)處理MSCs碑隆,并使用提取的外泌體直接處理B細(xì)胞,評(píng)估外泌體對(duì)B細(xì)胞功能的影響蹬音。通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)和qRT-PCR分析B細(xì)胞的增殖和細(xì)胞周期分布上煤,以及促炎細(xì)胞因子的表達(dá)。結(jié)果顯示外泌體抑制了B細(xì)胞的增殖和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生著淆,表明外泌體是MSC抑制肝內(nèi)B細(xì)胞功能的關(guān)鍵效應(yīng)分子劫狠。

來(lái)自間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體通過(guò)MAPK和NF-kappa B信號(hào)通路調(diào)節(jié)肝內(nèi)B細(xì)胞功能

(Exosomes from MSC modulated intrahepatic B cells function via the MAPK and NF-kappa B signaling pathways)

通過(guò)WB分析和細(xì)胞因子檢測(cè),研究外泌體對(duì)B細(xì)胞中MAPK和NF-kappa B信號(hào)通路的調(diào)節(jié)作用永部。外泌體能夠抑制B細(xì)胞中這些關(guān)鍵信號(hào)通路的活性独泞,減少B細(xì)胞的激活和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生,揭示了外泌體調(diào)節(jié)B細(xì)胞功能的具體機(jī)制苔埋。

這篇文章雖然大比例用到了實(shí)驗(yàn)研究方法懦砂,但是單細(xì)胞和外泌體分析在其中起到了重要的串聯(lián)作用。其中组橄,單細(xì)胞定位到更加精細(xì)的未成熟B細(xì)胞荞膘,并探究了其特征,說(shuō)明B細(xì)胞是治療的關(guān)鍵靶點(diǎn)玉工。外泌體則說(shuō)明了MSC對(duì)B細(xì)胞抑制的具體途徑和機(jī)制羽资。兩個(gè)熱點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,探究了MSC對(duì)肝纖維化潛在的治療作用遵班。沃林團(tuán)隊(duì)會(huì)不斷給你的科研帶來(lái)新思路屠升!

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