巨噬細胞極化、巨噬細胞鐵死亡、巨噬細胞代謝重編程、巨噬細胞吞噬、巨噬細胞遷移……小編想一定是這些研究熱點的堆積,才一步步把巨噬細胞送上“國自然榜一”的地位~
在這些研究熱點中,有一個隱藏頗深的熱點可能很多小伙伴們還沒發(fā)現(xiàn),今天小編把它揪出來“公之于眾”,讓更多小伙伴們知道,巨噬細胞竟還會“布下天羅地網(wǎng)”!
噔~噔~噔~今天的重磅推薦——巨噬細胞胞外誘捕網(wǎng)(Macrophage Extracellular Traps,METs)來啦!
巨噬細胞胞外誘捕網(wǎng)——研究現(xiàn)狀
深知大家時間寶貴,小編直接給小伙伴們上一些實實在在的內(nèi)容~
METs相關獲批國自然中標項目
追溯METs研究國自然獲批項目歷程發(fā)現(xiàn),METs從2015年開始走進國自然,到2023年METs相關獲批國自然項目共計14項,其中僅1項關于鼠傷寒沙門菌的研究項目獲批于2015年,其余13項均獲批于2019-2023年(詳見圖1)。小編著實沒想到項目數(shù)量雖還不多,但涉及的疾病類型還挺廣泛,其中包括腫瘤、肝臟缺血再灌注、肺損傷、腎間質(zhì)纖維化、衰老相關脂肪組織代謝等等。
METs相關文獻發(fā)表
目前在Pubmed上以“Macrophage Extracellular Traps METs”為關鍵詞進行搜索,獲得的文獻數(shù)目尚少,僅百十來篇。文章雖然少,小編瀏覽后發(fā)現(xiàn)內(nèi)有乾坤,不信您接著往下看!
?《Immunity》文章
● 題目:膀胱黏膜下血管周圍巨噬細胞構(gòu)成的膀胱-血液免疫屏障可以抑制尿路病原體的播散
● 主要研究內(nèi)容:
(1)通過單細胞RNA測序和流式細胞術鑒定,發(fā)現(xiàn)了定位于膀胱黏膜上皮下方、緊附于血管壁外側(cè)的CX3CR1hi巨噬細胞新亞群,將之命名為suPVM(suburothelial perivascular macrophage);
(2)suPVM可以預防急性膀胱炎導致的菌血癥和尿路致病性大腸桿菌(UPEC)的全身擴散;
(3)suPVM利用METs將UPEC隔離在尿路上皮內(nèi),有效的限制了細菌到達富含血管的固有層和血液中;
(4)除隔絕細菌外,METs相關蛋白MMP13還可以促進中性粒細胞向尿路上皮遷移。
《Nature communications》文章
● 題目:程序性壞死增強“不要吃我”信號,誘導巨噬細胞胞外誘捕促進胰腺癌肝轉(zhuǎn)移
● 主要研究內(nèi)容:見圖3。
?《Journal of Hazardous Materials》文章
● 題目:聚苯乙烯微塑料通過誘導巨噬細胞胞外誘捕網(wǎng)的形成促進肝臟炎癥
● 主要研究內(nèi)容:
(1)聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)誘導肝臟炎癥以及METs的形成;
(2)巨噬細胞在暴露于PS-MPs后被激活,破壞線粒體動力學穩(wěn)態(tài),從而進一步激活線粒體自噬和溶酶體,最終導致溶酶體破裂和鈣離子釋放,誘導METs形成;
(3)阻斷活性氧途徑或自噬途徑可以部分緩解PS-MPs誘導的線粒體和溶酶體損傷,抑制METs形成。
巨噬細胞胞外誘捕網(wǎng)——機制探索
從上述研究進展來看,METs可謂是進退得當,既能在高水平文章中“扛大旗”,也能在其他研究熱點旁“當綠葉”。那接下來我們就系統(tǒng)了解下,METs到底是什么?它和中性粒細胞胞外誘捕網(wǎng)(NETs)又有何不同?
METs的組成
METs的組成成分與NETs相似,主要由染色質(zhì)、組蛋白和抗菌蛋白組成,據(jù)報道具體蛋白包括髓過氧化物酶(MPO)、基質(zhì)金屬蛋白酶12(MMP12)、溶菌酶、中性粒細胞彈性蛋白酶和乳鐵蛋白等。
與NETs組成不同的是,METs的染色質(zhì)骨架長度/來源以及蛋白質(zhì)種類等與NETs存在差異,這些差異可能導致METs的抗菌能力低于NETs。
METs的激活及釋放
METs的激活物主要包括以下兩大類物質(zhì):一類是化學物質(zhì)刺激,另一類是病原微生物刺激。
?化學物質(zhì)刺激主要由一些促炎因子組成,這表明METs的釋放發(fā)生在炎癥部位。
?病原微生物刺激主要包括革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌、各種寄生蟲、真菌、抗酸桿菌以及益生菌等。
METs的激活物
METs的相關機制
目前根據(jù)不同作用機制將NETosis分類為自殺型NETosis(細胞膜解體,細胞死亡釋放染色質(zhì))和活力型NETosis(細胞非裂解釋放染色質(zhì))。雖然METs相關研究較少,但已有蛛絲馬跡可以證實METs釋放DNA的速率在不同刺激下也存在差異,由此推斷METs和NETs作用機制類似。
此外,目前還發(fā)現(xiàn)了以下關鍵機制,這些機制可能是您的課題關聯(lián)METs很好的切入點哦~
? M1型巨噬細胞更傾向于釋放METs
比如您研究的疾病涉及到M1型巨噬細胞,那不妨去檢測是否存在METs。
?活性氧和Ca2+離子內(nèi)流是METs的關鍵觸發(fā)因素
比如您研究的疾病涉及ROS的產(chǎn)生和Ca2+離子內(nèi)流,那下游機制也可以考慮METs。
?組蛋白瓜氨酸化與METs釋放相關,其中涉及PAD2或PAD4的激活
比如您研究的疾病涉及組蛋白瓜氨酸化、PAD2或PAD4異常表達激活,下游探討METs也許是個不錯的選擇。
圖7 METosis作用機制示意圖
(圖片來源:PMID_35191493)
巨噬細胞胞外誘捕網(wǎng)——落地實驗
看到這里的小伙伴們可能真的對METs心動了,接下來小編為大家整理一些關于METs的落地基礎實驗,總不能讓各位小伙伴空手離開吧,干貨來嘍~
由于METs的組成與NETs類似,所以二者檢測手段也基本一致,實際上主要是檢測DNA骨架和其中鑲嵌的組蛋白、MPO以及MMP12等蛋白......
電鏡觀察
鑒定METs的金標準,利用掃描電子顯微鏡直接觀察源自巨噬細胞的胞外誘捕網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
METs染色觀察
利用免疫組織化學或免疫熒光染色對METs進行染色和標記,通過激光共聚焦顯微鏡和熒光顯微鏡進行觀察。如下圖,SYTOX Green(綠色)是死細胞核酸染料,可輕易穿過受損細胞膜而不能透過活細胞膜;Hoechest(藍色)是膜通透性的熒光染料,主要用于活細胞標記。
METs組成蛋白的定量分析
利用免疫組織化學、免疫熒光染色、Western Blot檢測citH3、MPO等蛋白的表達以及與巨噬細胞標志蛋白F4/80共定位情況。
細胞外釋放DNA濃度檢測
利用PicoGreen試劑檢測細胞外釋放的DNA濃度;定量SYTOX Green染色結(jié)果等。
DNaseI的應用
DNaseI是一種核酸酶,可以降解DNA,從而影響METs的形成。因此,DNaseI常被用于抑制METs的形成,以研究METs在疾病模型中的作用效果。
主營項目
1. 動物實驗
動物飼養(yǎng)、疾病造模、行為學檢測、心功能、無創(chuàng)血壓、血常規(guī)、全自動生化檢測等
2. 細胞實驗
CCK8/MTT、原代細胞分離、流式細胞實驗、細胞劃痕、侵襲、遷移、EDU染色、轉(zhuǎn)染、穩(wěn)定株
3. 分子生物學
PCR檢測、熒光定量PCR、絕對定量PCR、端粒酶長度、pull down、雙熒光素酶、SSR、SNP檢測等
4. 蛋白實驗
WB、Co-IP、酵母雙雜
5. 病理實驗
HE染色、免疫組學、電鏡
6. 生理生化實驗
肝腎功能、抗氧化、免疫反應等生理免疫指標;動植物營養(yǎng)指標、微量元素、重金屬、酶活等。
7. 多組學實驗
基因組、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、蛋白組、代謝組、微生物多樣性、宏基因組、生信分析
8. 整體課題實驗
方案設計、整體實驗交付、標書寫作、論文潤色、協(xié)助投稿
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