Clr-f ekspressioon reguleerib neerude immuunsüsteemi ja metaboolset homöostaasi
Nov 24, 2023
C-tüüpi lektiiniga seotud valk Clr-f, mida Clec2h kodeerib hiire NK geenikompleksis (NKC), on immuunsüsteemi reguleerivate lektiinide perekonna liige, mis juhib immuunvastuseid keha erinevates kudedes. Clr-f ekspresseerub kõrgelt neerudes; selle aktiivsus selles organis on aga teadmata. Clr-f-i nõude hindamiseks neerude tervises ja funktsioonis genereerisime Clr-f-puuduliku hiire (Clr-f-/-) sihitud deletsioonide abil geenis Clec2h. Hiirtel, kellel puudus Clr-f, ilmnesid glomerulaarsed ja tubulaarsed kahjustused, immunoglobuliini ja C3-komplemendi valgu ladestus neerudes ning märkimisväärne lipiidide kogunemine kõhuõõnde ja ektoopiline kogunemine. 7, 13 ja 24 nädala vanuste Clr-f-/- hiirte terve neeru transkriptsiooniprofiili analüüs näitas lipiidide ainevahetusprotsesside, stressireaktsioonide ja põletikuliste vahendajate dünaamilist düsregulatsiooni. Immuunsüsteemi panuse uurimine Clr-f-/- hiire neerude patoloogiatesse tuvastas tubulointerstitiumi rakkudes kõrgenenud IL-12 ja IFN-i ning neutrofiilide ning T- ja B-lümfotsüütide infiltreeruva populatsiooni. Nende solvangute esinemine Rag1-/-Clr-f-/- taustal näitab, et Clr-f-/- hiired on vastuvõtlikud T- ja B-lümfotsüütidest sõltumatule neerupatogeneesile. Meie andmed näitavad Clr-f rolli hooldusesneerude immuun- ja metaboolne homöostaas.
Klõpsa, et neeruhaiguse raviks herba tsüstitanche teha
Tolerantsuse säilitamine kahjutu suhteseneseantigeenidvõib olla hirmutav ülesanneneeru immuunrakud, mis puutuvad pidevalt kokku vereringest välja filtreeritud üldiselt kahjutute madala molekulmassiga valkudega. See immuunregulatsioon peab kontrollima mitut neerude kaitsekihti. Torukujulised epiteelirakud, mis reguleerivad ioonide, vee ja väikeste molekulide vahetust glomerulaarfiltraadi ja ringleva vere vahel, omavad samuti võimet ära tunda patogeenseid või autoantigeene, kasutades keerukat mustrituvastusretseptorite (PRR) repertuaari1. Neerude immuunrakud, peamiselt dendriitrakud (DC-d) ja väike makrofaagide ja lümfotsüütide populatsioon, hõivavad nefroneid ümbritseva tubulointerstitsiaalse ruumi ja ekspresseerivad ka mitmesuguseid PRR-sid2–4 . Neeruhaiguse kontekstis algab neerukahjustus sageli glomerulitest ja levib interstitsiumi immuunrakkudesse. Glomerulaarsed vigastused võivad põhjustada põletikueelsete tsütokiinide rohkust ning glomerulaarfiltraadi ja autoantigeenide lekkimist tubulointerstitiumi. Selle häire tulemuseks on aktiveerimineDC-de infiltreeruvad lümfotsüüdid, mis juhib põletikuliste tsütokiinide täiendavat tootmist, mis põhjustab edasisi koekahjustusi. Kuigi neeru lümfisõlmede autoreaktiivsete T-rakkude ablatsiooni mehhanisme pakutakse vahendina, mis võimaldab säilitada tolerantsust iseligandide suhtes neerusiseste immuunrakkude seas, on meie arusaam neeru epiteeli rollist homöostaasi säilitamisel vähem selge5.
Mikrobioloogia ja immunoloogia osakond, Dalhousie ülikool, Halifax, NS, Kanada. 2 King Abdullah rahvusvaheline meditsiiniuuringute keskus, immunoloogia uurimisprogramm, Riyadh, Saudi Araabia. 3 Biokeemia, mikrobioloogia ja immunoloogia osakond, Ottawa Ülikool, Ottawa, ON, Kanada. 4 Nefroloogia osakond, meditsiiniosakond, neeruuuringute keskus, Ottawa haigla uurimisinstituut, Ottawa ülikool, Ottawa, ON, Kanada. 5 Patoloogia ja molekulaarmeditsiini osakond, meditsiinilise mikrobioloogia osakond, McMaster University, Hamilton, ON, Kanada. 6 Molekulaargeneetika ja südame regenereerimise labor, biokeemia, mikrobioloogia ja immunoloogia osakond, Ottawa ülikool, Ottawa, ON, Kanada. 7 Ottawa ülikooli südameinstituudi südamekirurgia osakond, Ottawa, ON, Kanada. 8 Vaktsiinide ja immunoteraapia üksus, King Fahdi meditsiiniuuringute keskus, King Abdulazizi ülikool, Jeddah, Saudi Araabia. 9 Meditsiini laboritehnoloogia osakond, rakendusmeditsiini teaduskond, King Abdulazizi ülikool, Jeddah, Saudi Araabia. 10 Beatrice Hunter Cancer Research Institute, Halifax, NS, Kanada. 11 Biomeditsiiniteaduste osakond, Windsori ülikool, Windsor, ON, Kanada. 12 Molekulaarmeditsiini instituut, Frankfurdi Goethe Ülikool, Frankfurt Maini ääres, Saksamaa. 13 Frankfurdi Vähiinstituut, Goethe Ülikool Frankfurt, Frankfurt Maini ääres, Saksamaa. 14 Dalhousie ülikooli mikrobioloogia ja immunoloogia osakond, Sir Charles Tupperi meditsiinihoone, Rm. 7‑F2, 5850 College Street, Halifax, NS B3H 4R2, Kanada. 15 Dalhousie ülikooli mikrobioloogia ja immunoloogia osakond, Sir Charles Tupperi meditsiinihoone, Rm. 7‑B2, 5850 College Street, Halifax, NS B3H 4R2, Kanada. 16Need autorid panustasid võrdselt: Haggag S. Zein ja Elias Abou-Samra. *E-post: brendonp@dal.ca; andrew.makrigiannis@dal.ca
Üks liigeC-tüüpi lektiiniga seotud (Clr) pinnavalkude perekond, Clr-f (kodeeritud Clec2h poolt), ekspresseerub tugevalt hiire proksimaalses tubulaarses epiteelis ja sooles6, 7. Clr-f on üks seitsmest hiirte Clr-valgu perekonna liikmest (Clr-a/Clec2e, Clr-b/Clec2d, Clr-c/Clec2f, Clr-d/Clec2g, Clr-f/Clec2h, Clr-g/ Clec2i ja Clr-h / Clec2j), millel on erinevad ja kattuvad koespetsiifilised ekspressioonimustrid6. Clr-valkudel on immuunregulatoorsetele molekulidele6 iseloomulikud atribuudid, nii et Clr-valke kirjeldatakse funktsionaalses paradigmas tavaliselt NKR-P1 perekonda kuuluvate fve C-tüüpi lektiini retseptorite koespetsiifiliste liganditena [NKR-P1A (kodeerib Klrb1a). ), NKR-P1C/Klrb1c, NKR-P1F/Klrb1f, NKR-P1D/Klrb1d ja NKR-P1G/Klrb1g], mis vahendavad enese- ja mitte-enese äratundmist ja reguleerivad kaasasündinud immuunvastuseid 6, 8–13. Selles retseptorisüsteemi paradigmas on Clr-f inhibeeriva NKR-P1G retseptori7 teatatud iseligand. Inimestel on CLEC2D poolt kodeeritud lektiinitaoline transkript 1 (LLT1) hiire Clr-valkude funktsionaalne ja struktuurne ortoloog. LLT1 ekspresseeritakse paljudes rakkudes ja kudedes, sealhulgas lümfotsüütides, DC-des, osteoblastides14–16 ning sapipõies, seedetraktis, kopsu pneumotsüütides ja neerutorukeste epiteelis17. Sarnaselt hiirte retseptor-ligandi süsteemile tunneb LLT1 ära NKR-P1A lektiinitaoline retseptor, mis on hiire NKR-P1 valkude ortoloog18.
Vaatamata Clr-f ekspressiooni märkimisväärsele tasemele neerudes ja sooleepiteelis, on selle funktsioon nendes kudedes ebaselge. Leibelt ja kaastöötajad näitasid soolestikus, et pärast polü(I:C)-indutseeritud põletikku on Clr-f sooleepiteelirakkudes ülesreguleeritud7, mis võib piirata inhibeerivat NKR-P1G ekspresseerivate intraepiteliaalsete lümfotsüütide poolt põhjustatud sooleepiteeli immuunkahjustust. retseptor. Clr-f koespetsiifiline ekspressioon viitab sellele, et NKR-P1G: Clr-f äratundmine näib reguleerivat kaasasündinud immuunrakke koespetsiifilisel viisil. Kuid Clr-f roll neerude epiteelirakkudes ja selle roll kaasasündinud regulatsioonisimmuunvastusedon neerudes täiesti tundmatu.
Siin uurime Clr-f rolli neerudes, kasutades Clr-f-puudulikke hiiri. Näitame, et hiirtel, kellel puudub Clr-f, tekivad patoloogilised kahjustused, mis hõlmavad glomeruleid ja tuubuleid. Lisaks avastame vanusega seotud immuunkomplekside ladestumise Clr-f-puudulike hiirte glomerulites ning neerude infiltreeruvate neutrofiilide ning T- ja B-rakkude olemasolu. Clr-f-puudulike neerude globaalne transkriptsioonianalüüs näitas lipiidide ainevahetusradade ja põletikuliste radade düsregulatsiooni, mis peegeldus Clr-f-puudulike hiirte patoloogilises progresseerumises vanemas eas, kusjuures hiirtel ilmnes märkimisväärne kõhu rasvkoe ja lipiidide kogunemine. neerukoore interstitsiumis. Meie leiud tagavad Clr-f-i neeru kaitsva rolli, millel on immuunsüsteemi alamhulkade suhtes immunoregulatoorne aktiivsus ja mis võib mängida rolli neerude metaboolses homöostaasis.
Tulemused
Clr-f-puudulike hiirte genereerimine.
Varasemad aruanded hiire Clr-i perekonnaliikmete koespetsiifilise jaotuse kohta leidsid Clr-f ekspressiooni madalat taset maksas ja väga kõrget ekspressiooni neeru- ja gutepiteeli kudedes 6, 7, 19. Clr-f rakuspetsiifilise ekspressioonimustri lahendamiseks WT hiire neerudes sondeerisime neerukudesid DIG-märgistatud Clr-f-spetsiifiliste RNA sondidega in situ hübridisatsiooni teel. Me tuvastasime proksimaalsete keerdunud tuubulite epiteelirakkudes Clr-f transkripti spetsiifilise värvumise ja distaalsete neerutuubulite vähem väljendunud värvumise (joonis 1A). Signaale tuvastati ka podotsüütides, kuid mitte glomerulaarsetes mesangiaalsetes ja endoteelirakkudes ega ka neerude interstitsiumis või lümfoidsetes ja vaskulaarsetes struktuurides, mis olid vastavuses Clr-f ekspressiooniga, mida teatati terve neeru üherakulise RNA sekveneerimisel .
Et uurida Clr-f rolli neerude tervises ja funktsioonis, genereerisime Clr-f-puudulikud hiired (Clr-f-/-) Clr-f eksonite 3, 4 ja osa eksonist 5 homoloogse rekombinatsiooni vahendatud deletsiooni teel. (joonis 1B ja joonis S1). Clr-f geeni ekspressiooni RTPCR Clr-f-/- hiirte neeru-, soole- ja maksarakkudes kinnitas tuvastatava Clr-f transkripti täielikku kadumist. Samuti kinnitasime, et kõige tihedamalt seotud Clr-i transkriptid, Clr-b ja Clr-a transkriptid, olid endiselt tuvastatavad (joonis 1C). Immunofluorestsents (IF) märgistus neerude ja peensoole Clr-f - / - hiirtel confrmed puudumisel Clr-f valgu ekspressiooni (joonis 1 D ja joon. S2).
Joonis 2. Clr-f-puudulikkusega hiirtel on neerupatoloogia ja need on muutunudneerufunktsioon. (A) PAS-iga värvitud 12-nädala vanuste WT ja Clr-f−/− hiirte (n=4) neerukoe lõigud. Ülemised paneelid näitavad kahjustuste ilmnemist Clr-f-/- hiirte proksimaalsetes ja distaalsetes tuubulites, mille raskusaste ulatub minimaalsest epiteeli häirest (pole näidatud), (I) nuumatud torukujulisest epiteelist koos arvukate tsütoplasmaatiliste vakuoolidega (nooled), tuuma apikaalsest nihkest, ja (II) mõõdukad ja süvenenud kahjustusedtorukujulise epiteeli kadumine. Parempoolses paneelis (II) olev roheline nooleots näitab raku kadumise piirkonda, kus torukujuline alusmembraan on kaetud õhukese tsütoplasma kihiga. Nooled näitavad eraldunud rakke torukujulises valgustikest ja tärn tähistab kogunenud nekrootilise prahi piirkonda ja epiteelirakkude harja piiri kaotust. Alumised paneelid näitavad PAS-iga värvitud {{0}}nädala vanuste WT ja Clr-f−/− hiirte (n=4) glomerulaarseid lõike. Clr-f-/- hiirtel esineb erineva ulatusega glomerulaarne mesangiolüüs koos (I) primaarse faasi ja (II) fragmentatsiooniga ja glomerulite väljendunud katkemisega. Nooled näitavad kapillaaride aneurüsme (nool). Tärn tähistab nekrotiseerivat rakujääki ja plasmat Bowmani ruumides. (B) Täheldatud glomerulaarsete kahjustuste patoloogia hindamine. Hinded põhinevad glomeruli kadumise tasemel: 0:<10%, 1: 10–30%, 2: 30–60%, 3:>60%. Mulli ala tähistab koguarvude osakaalu (****P Väiksem või võrdne 0,0001). (C) Edastuselektronide mikrograafid näitavad tõsist podotsüütide hävimist ja podotsüütide jala protsessi kadumist Clr-f-/- hiirtel (punased nooled). Ülemiste paneelide sisestuskastid on näidatud alumistel paneelidel. Kollased nooleotsad näitavad GBM paksenemist, rohelised nooleotsad näitavad subendoteliaalseid elektrontihedaid ladestusi ja sinine noolepea näitab mitokondriaalset kristallüüsi. Ülemise paneeli skaala ribad tähistavad 2 μm. Alumine vasak ja keskmine paneeli skaala riba tähistab 800 nm ja alumine parempoolne paneeli skaala riba tähistab 500 nm. (D) GBM paksuse mõõtmised WT (n=2) hiirte ja Clr-f−/− (n{10}}) hiirte elektronmikroskoopiliste mikrograafide põhjal. Iga punkt tähistab eraldiseisvat GBM-i mõõtmist. (****P Väiksem või võrdne 0,0001). (E) WT ja Clr-f−/− glomerulaarsektsioonide IF värvimine IgA, IgM, IgG ladestumise ja (F) C3 komplementvalgu jaoks 12-nädala vanuste hiire neerudes. Skaala ribad tähistavad 40 μm. (G) Valgu ja kreatiniini mõõtmised uriini- ja seerumiproovides ning naatriumi (FENa) fraktsionaalne eritumine uriiniga 12-nädala vanustelt isastelt Clr-f−/− ja WT hiirtelt. (H) Vererõhu mõõtmine Clr-f-/- hiirtel võrreldes nende WT pesakonnakaaslastega näidatud vanuses. Näidatud on keskmine ja standardhälve.
Clr-f geen on seotud Klrb1g geeniga, mis kodeerib NKR-P1G, teatatud Clr-f retseptorit. Et hinnata, kas deletsioon Clr-f-s muudab Nkrp1g ekspressiooni, pildistasime IF-ga WT ja Clr-f-/- hiirte NKR-P1G-märgistatud soole- ja põrnakudesid (joonis S2B, C) ja mõõdeti NKR-P1G CD3+ ja NKp46+ splenotsüütidel WT ja Clr-f−/− hiirtelt (joonis S2D, E). Clr-f-/- hiirte soolestiku ja põrna kudede ja isoleeritud splenotsüütide NKR-P1G-värvimine ei olnud WT-hiirte omast eristatav, kinnitades, et Clr-f geeni deletsioon ei muuda NKR-P1G valgu ekspressiooni.
Wecistanche'i tugiteenus - Hiina suurim tsistanšeksportija:
E-post:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/Tel:+86 15292862950
Lisateabe saamiseks ostke:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
