Clr-f-ilmentymä säätelee munuaisten immuunijärjestelmää ja metabolista homeostaasia
Nov 24, 2023
C-tyypin lektiiniin liittyvä proteiini, Clr-f, jota Clec2h koodaa hiiren NK-geenikompleksissa (NKC), on immuunijärjestelmää säätelevien lektiinien perheen jäsen, joka ohjaa immuunivasteita kehon eri kudoksissa. Clr-f ekspressoituu voimakkaasti munuaisissa; sen aktiivisuutta tässä elimessä ei kuitenkaan tunneta. Arvioidaksemme Clr-f:n tarvetta munuaisten terveydelle ja toiminnalle, loimme Clr-f-puutteisen hiiren (Clr-f-/-) kohdistetuilla deleetioilla Clec2h-geenissä. Hiirillä, joilta puuttui Clr-f, ilmeni glomerulaarisia ja tubulaarisia leesioita, immunoglobuliini- ja C3-komplementtiproteiinikertymiä munuaisissa ja merkittävää vatsan ja kohdunulkoisen lipidien kertymistä. Clr-f-/--hiirten koko munuaisten transkription profiilianalyysi 7, 13 ja 24 viikon iässä paljasti dynaamisen säätelyhäiriön lipidien aineenvaihduntaprosesseissa, stressivasteissa ja tulehdusvälittäjissä. Immuuniosuuden tutkiminen hiiren Clr-f-/- munuaisten patologioissa havaitsi kohonneen IL-12- ja IFN-arvon tubulointerstitiumin soluissa ja tunkeutuvan neutrofiilien ja T- ja B-lymfosyyttien populaation. Näiden loukkausten esiintyminen Rag1-/-Clr-f-/--taustassa paljastaa, että Clr-f-/- -hiiret ovat alttiita T- ja B-lymfosyyteistä riippumattomalle munuaisten patogeneesille. Tietomme paljastavat Clr-f:n roolin ylläpidossamunuaisten immuuni- ja metabolinen homeostaasi.
Klikkaa nähdäksesi herba munuaissairauksiin
Säilytetään suvaitsevaisuus harmittomia kohtaanomat antigeenitvoi olla pelottava tehtävämunuaisten immuunisoluja, jotka ovat jatkuvasti alttiina yleensä vaarattomille pienimolekyylisille proteiineille, jotka suodatetaan verenkierrosta. Tämän immuunisäätelyn on pidettävä useita munuaisten suojauskerroksia kurissa. Putkimaisilla epiteelisoluilla, jotka säätelevät ionien, veden ja pienten molekyylien vaihtoa glomerulaarisen suodoksen ja kiertävän veren välillä, on myös kyky tunnistaa patogeenisiä tai autoantigeenejä käyttämällä kehittynyttä mallintunnistusreseptorivalikoimaa (PRR)1. Munuaisen immuunisolut, pääasiassa dendriittisolut (DC:t) ja pieni makrofagi- ja lymfosyyttipopulaatio, miehittävät nefroneja ympäröivän tubulointerstitiaalisen tilan ja ilmentävät myös erilaisia PRR:itä2–4 . Munuaissairauden yhteydessä munuaisvaurio alkaa usein glomeruluksesta ja leviää interstitiumin immuunisoluihin. Glomerulaariset vauriot voivat aiheuttaa tulehdusta edistävien sytokiinien runsautta ja glomerulussuodoksen ja autoantigeenien vuotoa tubulointerstitiumiin. Tämä häiriö johtaa aktivointiinDC:t tunkeutuvat lymfosyytteihin, joka ohjaa tulehduksellisten sytokiinien lisätuotantoa, mikä johtaa lisäkudosvaurioihin. Vaikka mekanismeja autoreaktiivisten T-solujen ablaatiolle munuaisten imusolmukkeissa ehdotetaan keinoksi ylläpitää toleranssia itseligandeille munuaisten sisäisten immuunisolujen keskuudessa, ymmärryksemme munuaisen epiteelin roolista homeostaasin ylläpitämisessä on epäselvä5.
Mikrobiologian ja immunologian laitos, Dalhousie University, Halifax, NS, Kanada. 2 King Abdullah International Medical Research Centre, Immunology Research Program, Riyadh, Saudi-Arabia. 3 Biokemian, mikrobiologian ja immunologian laitos, Ottawan yliopisto, Ottawa, ON, Kanada. 4 Nefrologian osasto, Lääketieteellinen osasto, Munuaistutkimuskeskus, Ottawa Hospital Research Institute, University of Ottawa, Ottawa, ON, Kanada. 5 Patologian ja molekyylilääketieteen laitos, lääketieteellisen mikrobiologian osasto, McMaster University, Hamilton, ON, Kanada. 6 Molecular Genetics and Cardiac Regeneration Laboratory, Biokemian, mikrobiologian ja immunologian laitos, Ottawan yliopisto, Ottawa, ON, Kanada. 7 Sydänkirurgian osasto, Ottawan yliopiston sydäninstituutti, Ottawa, ON, Kanada. 8 Rokotteet ja immunoterapiayksikkö, King Fahd Medical Research Center, King Abdulazizin yliopisto, Jeddah, Saudi-Arabia. 9 Lääketieteellisen laboratoriotekniikan laitos, lääketieteellinen tiedekunta, King Abdulazizin yliopisto, Jeddah, Saudi-Arabia. 10 Beatrice Hunter Cancer Research Institute, Halifax, NS, Kanada. 11 Biolääketieteen laitos, Windsorin yliopisto, Windsor, ON, Kanada. 12 Institute for Molecular Medicine, Goethe University Frankfurt, Frankfurt am Main, Saksa. 13 Frankfurt Cancer Institute, Goethe University Frankfurt, Frankfurt am Main, Saksa. 14 Mikrobiologian ja immunologian laitos, Dalhousie University, Sir Charles Tupper Medical Building, Rm. 7‑F2, 5850 College Street, Halifax, NS B3H 4R2, Kanada. 15 Mikrobiologian ja immunologian laitos, Dalhousie University, Sir Charles Tupper Medical Building, Rm. 7‑B2, 5850 College Street, Halifax, NS B3H 4R2, Kanada. 16Nämä kirjoittajat osallistuivat tasaisesti: Haggag S. Zein ja Elias Abou-Samra. *Sähköposti: brendonp@dal.ca; andrew.makrigiannis@dal.ca
Yksi jäsenC-tyypin lektiiniin liittyvä (Clr) pintaproteiinien perhe, Clr-f (koodaa Clec2h), ekspressoituu voimakkaasti hiiren proksimaalisessa putkimaisessa epiteelissä ja suolistossa6,7. Clr-f on yksi seitsemästä Clr-proteiiniperheen jäsenestä hiirissä (Clr-a/Clec2e, Clr-b/Clec2d, Clr-c/Clec2f, Clr-d/Clec2g, Clr-f/Clec2h, Clr-g/ Clec2i ja Clr-h/Clec2j), joilla on erilliset ja päällekkäiset kudosspesifiset ilmentymismallit6. Clr-proteiineilla on immuunijärjestelmää sääteleville molekyyleille tyypillisiä ominaisuuksia6, joten Clr-proteiineja kuvataan yleisesti toiminnallisessa paradigmassa viiden C-tyypin lektiinireseptorin kudosspesifisinä ligandeina, jotka kuuluvat NKR-P1-perheeseen [NKR-P1A (koodaa Klrb1a). ), NKR-P1C/Klrb1c, NKR-P1F/Klrb1f, NKR-P1D/Klrb1d ja NKR-P1G/Klrb1g], jotka välittävät itsensä ja ei-itsensä tunnistamista ja säätelevät synnynnäisiä immuunivasteita6, 8–13. Tässä reseptorijärjestelmän paradigmassa Clr-f on inhiboivan NKR-P1G-reseptorin7 raportoitu omaligandi. Ihmisillä CLEC2D:n koodaama lektiinin kaltainen transkripti 1 (LLT1) on hiiren Clr-proteiinien toiminnallinen ja rakenteellinen ortologi. LLT1 ekspressoituu useissa erilaisissa soluissa ja kudoksissa, mukaan lukien lymfosyytit, DC:t, osteoblastit14–16 ja sappirakko, ruoansulatuskanava, keuhkojen pneumosyytit ja munuaisten tubulusepiteeli17. Samoin kuin reseptori-ligandijärjestelmä hiirillä, LLT1 tunnistaa NKR-P1A-lektiinin kaltainen reseptori, joka on hiiren NKR-P1-proteiinien ortologi18.
Huolimatta merkittävistä Clr-f:n ilmentymistasoista munuaisten ja suoliston epiteelissä, sen toiminta näissä kudoksissa on epäselvä. Suolistossa Leibelt ja työtoverit osoittivat, että suoliston epiteelisoluissa Clr-f-säätely lisääntyy poly(I:C)-indusoidun tulehduksen jälkeen7, mikä mahdollisesti rajoittaa inhiboivaa NKR-P1G:tä ilmentävien intraepiteelin lymfosyyttien aiheuttamaa suoliston epiteelin immuunivauriota. reseptori. Clr-f:n kudosspesifinen ilmentyminen viittaa siihen, että NKR-P1G:Clr-f-tunnistus näyttää säätelevän synnynnäisiä immuunisoluja kudosspesifisellä tavalla. Clr-f:n rooli munuaisten epiteelisoluissa ja sen rooli synnynnäisten sairauksien säätelyssäimmuunivasteeton täysin tuntematon munuaisissa.
Tässä tutkimme Clr-f:n roolia munuaisissa käyttämällä Clr-f-puutteellisia hiiriä. Osoitamme, että hiirillä, joista puuttuu Clr-f, kehittyy patologisia vaurioita, joihin liittyy glomeruluksia ja tubuluksia. Lisäksi havaitsemme ikään liittyvän immuunikompleksien kerääntymisen Clr-f-puutteisten hiirten glomeruluksiin ja munuaisiin tunkeutuvien neutrofiilien sekä T- ja B-solujen läsnäolon. Clr-f-puutteisten munuaisten globaali transkriptioanalyysi paljasti lipidien aineenvaihduntareittien ja tulehdusreittien säätelyhäiriön, mikä heijastui Clr-f-puutteisten hiirten patologiseen etenemiseen vanhuudessa, ja hiirillä oli merkittävää vatsan rasvakudoksen ja lipidien kertymistä. munuaisten aivokuoren interstitiumissa. Löytömme tarjoavat munuaisia suojaavan roolin Clr-f:lle, jolla on immunosäätelyaktiivisuutta immuunialaryhmiin nähden ja jolla voi olla rooli munuaisten metabolisessa homeostaasissa.
Tulokset
Clr-f-puutteellisten hiirten sukupolvi.
Aiemmat raportit hiiren Clr-perheen jäsenten kudosspesifisestä jakautumisesta havaitsivat alhaiset Clr-f-ilmentymisen tasot maksassa ja erittäin korkeat munuais- ja suolistokudoksissa6, 7, 19. Selvittääksemme Clr-f:n soluspesifisen ekspressiomallin WT-hiiren munuaisissa, tutkimme munuaiskudoksia DIG-leimatuilla Clr-f-spesifisillä RNA-koettimilla in situ -hybridisaatiolla. Havaitsimme Clr-f-transkriptio-spesifisen värjäytymisen proksimaalisten kierteisten tubulusten epiteelisoluissa ja vähemmän ilmeisen värjäytymisen distaalisissa munuaistiehyissä (kuvio 1A). Signaalit havaittiin myös podosyyteissä, mutta ei glomerulaarisissa mesangiaali- ja endoteelisoluissa, eikä munuaisen interstitiumissa tai lymfaattisissa ja verisuonirakenteissa, mikä oli linjassa koko munuaisen yksisoluisen RNA-sekvensoinnissa raportoidun Clr-f-ekspression kanssa20.
Tutkiaksemme Clr-f:n roolia munuaisten terveydessä ja toiminnassa loimme Clr-f-puutteellisia hiiriä (Clr-f−/−) homologisella rekombinaatiovälitteisellä Clr-f-eksonien 3, 4 ja osan eksonista 5 deleetiolla. (Kuva 1B ja kuva S1). Clr-f-geenin ilmentymisen RTPCR Clr-f-/--hiirten munuais-, suoli- ja maksasoluissa varmisti havaittavan Clr-f-transkriptin täydellisen menetyksen. Vahvistimme myös, että läheisimmät Clr-transkriptit, Clr-b- ja Clr-a-transkriptit, olivat edelleen havaittavissa (kuva 1C). Immunofluoresoiva (IF) leimaus munuaisten ja ohutsuolen Clr-f - / - hiirillä confrmed puuttuessa Clr-f-proteiinin ilmentymistä (kuva 1 D ja kuva. S2).
Kuva 2. Clr-f-puutteisilla hiirillä on munuaispatologia ja ne ovat muuttuneetmunuaisten toiminta. (A) Munuaiskudosleikkeet 12-viikon ikäisistä WT- ja Clr-f−/−-hiiristä (n=4), jotka on värjätty PAS:lla. Ylemmät paneelit osoittavat vaurioiden esiintymistä Clr-f-/--hiirten proksimaalisissa ja distaalisissa tubuluksissa, joiden vakavuus vaihtelee minimaalisesta epiteelihäiriöstä (ei esitetty), (I) lihotetusta tubulusepiteelistä, jossa on lukuisia sytoplasmisia tyhjiöitä (nuolet), tuman apikaalisesta siirtymisestä, ja (II) kohtalaiset ja pahentuneet leesiotputkimaisen epiteelin katoaminen. Vihreä nuolenpää äärioikeassa paneelissa (II) osoittaa soluhäviön alueen, jossa putkimainen tyvikalvo on peitetty ohuella sytoplasmakerroksella. Nuolet osoittavat irronneita soluja putkimaisessa luminassa ja tähti merkitsee aluetta, jossa on kerääntynyttä nekroottista roskaa ja epiteelisolujen harjan reunan menetystä. Alemmissa paneeleissa näkyy glomerulaarisia leikkeitä {{0}}viikon ikäisistä WT- ja Clr-f−/−-hiiristä (n=4), jotka on värjätty PAS:lla. Clr-f-/--hiirillä esiintyy vaihteleva määrä glomerulusten mesangiolyysiä, jossa on (I) primäärifaasi ja (II) fragmentoituminen ja glomerulusten selvä häiriö. Nuolet osoittavat kapillaarin aneurysmia (nuoli). Asteriski osoittaa nekrotisoituvan solujätteen ja plasman Bowmanin tiloissa. (B) Havaittujen glomerulaaristen leesioiden patologinen pisteytys. Pisteet perustuvat glomeruluksen katoamisasteeseen: 0:<10%, 1: 10–30%, 2: 30–60%, 3:>60 %. Kupla-alue edustaa osuutta kokonaismäärästä (****P Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,0001). (C) Transmissioelektronimikroskooppikuvat osoittavat vakavaa podosyyttien tuhoutumista ja podosyyttijalkaprosessin häviämistä Clr-f-/--hiirissä (punaiset nuolet). Ylempien paneelien upotetut laatikot näkyvät alemmissa paneeleissa. Keltaiset nuolenpäät osoittavat GBM:n paksuuntumista, vihreät nuolenpäät osoittavat subendoteliaalisia elektronitiheitä kerrostumia ja sininen nuolenpää osoittaa mitokondrioiden kristolyysiä. Ylemmän paneelin asteikkopalkit edustavat 2 μm. Vasemman ja keskimmäisen paneelin asteikkopylväs edustaa 800 nm ja alempi oikea paneelin asteikkopalkki edustaa 500 nm. (D) GBM-paksuuden mittaukset WT (n=2) hiirten ja Clr-f−/− (n=3) hiirten elektronimikroskooppisista mikrokuvista. Jokainen piste edustaa erillistä GBM-mittausta. (****P Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,0001). (E) IF-värjäys WT- ja Clr-f−/− glomerulaaristen osien IgA:n, IgM:n, IgG:n kerrostumista ja (F) C3-komplementtiproteiinia varten 12-viikon ikäisten hiiren munuaisissa. Mittakaavapalkit edustavat 40 μm. (G) Proteiini- ja kreatiniinimittaukset virtsa- ja seeruminäytteistä ja natriumin (FENa) virtsan fraktioeritysarvot 12-viikon ikäisiltä Clr-f−/−- ja WT-uroshiiriltä. (H) Verenpaineen mittaus Clr-f-/--hiirillä verrattuna heidän WT-pentuekavereihinsa ilmoitetuissa iässä. Keskiarvo ja keskihajonta näytetään.
Clr-f-geeni liittyy Klrb1g-geeniin, joka koodaa NKR-P1G:tä, joka on raportoitu Clr-f:n reseptori. Arvioidaksemme, muuttaako Clr-f:n deleetio Nkrp1g:n ilmentymistä, kuvasimme NKR-P1G-leimattuja WT- ja Clr-f-/--hiirten suolisto- ja pernakudoksia IF:llä (kuva S2B, C) ja mitattiin NKR-P1G CD3+- ja NKp46+-pernasoluissa WT- ja Clr-f−/−-hiiristä (kuva S2D, E). Clr-f-/--hiirten suoli- ja pernakudosten ja eristettyjen pernasolujen NKR-P1G-värjäystä ei voitu erottaa WT-hiirten värjäyksestä, mikä vahvistaa, että Clr-f-geenin deleetio ei muuta NKR-P1G-proteiinin ilmentymistä.
Wecistanchen tukipalvelu - Kiinan suurin vesisäiliön viejä:
Sähköposti:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/Puhelin:+86 15292862950
Osta lisätietoja teknisistä tiedoista:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
