巨噬细胞极化、巨噬细胞铁死亡、巨噬细胞代谢重编程、巨噬细胞吞噬、巨噬细胞迁移……小编想一定是这些研究热点的堆积,才一步步把巨噬细胞送上“国自然榜一”的地位~
在这些研究热点中,有一个隐藏颇深的热点可能很多小伙伴们还没发现,今天小编把它揪出来“公之于众”,让更多小伙伴们知道,巨噬细胞竟还会“布下天罗地网”!
噔~噔~噔~今天的重磅推荐——巨噬细胞胞外诱捕网(Macrophage Extracellular Traps,METs)来啦!
巨噬细胞胞外诱捕网——研究现状
深知大家时间宝贵,小编直接给小伙伴们上一些实实在在的内容~
METs相关获批国自然中标项目
追溯METs研究国自然获批项目历程发现,METs从2015年开始走进国自然,到2023年METs相关获批国自然项目共计14项,其中仅1项关于鼠伤寒沙门菌的研究项目获批于2015年,其余13项均获批于2019-2023年(详见图1)。小编着实没想到项目数量虽还不多,但涉及的疾病类型还挺广泛,其中包括肿瘤、肝脏缺血再灌注、肺损伤、肾间质纤维化、衰老相关脂肪组织代谢等等。
METs相关文献发表
目前在Pubmed上以“Macrophage Extracellular Traps METs”为关键词进行搜索,获得的文献数目尚少,仅百十来篇。文章虽然少,小编浏览后发现内有乾坤,不信您接着往下看!
✔《Immunity》文章
● 题目:膀胱黏膜下血管周围巨噬细胞构成的膀胱-血液免疫屏障可以抑制尿路病原体的播散
● 主要研究内容:
(1)通过单细胞RNA测序和流式细胞术鉴定,发现了定位于膀胱黏膜上皮下方、紧附于血管壁外侧的CX3CR1hi巨噬细胞新亚群,将之命名为suPVM(suburothelial perivascular macrophage);
(2)suPVM可以预防急性膀胱炎导致的菌血症和尿路致病性大肠杆菌(UPEC)的全身扩散;
(3)suPVM利用METs将UPEC隔离在尿路上皮内,有效的限制了细菌到达富含血管的固有层和血液中;
(4)除隔绝细菌外,METs相关蛋白MMP13还可以促进中性粒细胞向尿路上皮迁移。
《Nature communications》文章
● 题目:程序性坏死增强“不要吃我”信号,诱导巨噬细胞胞外诱捕促进胰腺癌肝转移
● 主要研究内容:见图3。
✔《Journal of Hazardous Materials》文章
● 题目:聚苯乙烯微塑料通过诱导巨噬细胞胞外诱捕网的形成促进肝脏炎症
● 主要研究内容:
(1)聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)诱导肝脏炎症以及METs的形成;
(2)巨噬细胞在暴露于PS-MPs后被激活,破坏线粒体动力学稳态,从而进一步激活线粒体自噬和溶酶体,最终导致溶酶体破裂和钙离子释放,诱导METs形成;
(3)阻断活性氧途径或自噬途径可以部分缓解PS-MPs诱导的线粒体和溶酶体损伤,抑制METs形成。
巨噬细胞胞外诱捕网——机制探索
从上述研究进展来看,METs可谓是进退得当,既能在高水平文章中“扛大旗”,也能在其他研究热点旁“当绿叶”。那接下来我们就系统了解下,METs到底是什么?它和中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)又有何不同?
METs的组成
METs的组成成分与NETs相似,主要由染色质、组蛋白和抗菌蛋白组成,据报道具体蛋白包括髓过氧化物酶(MPO)、基质金属蛋白酶12(MMP12)、溶菌酶、中性粒细胞弹性蛋白酶和乳铁蛋白等。
与NETs组成不同的是,METs的染色质骨架长度/来源以及蛋白质种类等与NETs存在差异,这些差异可能导致METs的抗菌能力低于NETs。
METs的激活及释放
METs的激活物主要包括以下两大类物质:一类是化学物质刺激,另一类是病原微生物刺激。
✔化学物质刺激主要由一些促炎因子组成,这表明METs的释放发生在炎症部位。
✔病原微生物刺激主要包括革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、各种寄生虫、真菌、抗酸杆菌以及益生菌等。
METs的激活物
METs的相关机制
目前根据不同作用机制将NETosis分类为自杀型NETosis(细胞膜解体,细胞死亡释放染色质)和活力型NETosis(细胞非裂解释放染色质)。虽然METs相关研究较少,但已有蛛丝马迹可以证实METs释放DNA的速率在不同刺激下也存在差异,由此推断METs和NETs作用机制类似。
此外,目前还发现了以下关键机制,这些机制可能是您的课题关联METs很好的切入点哦~
✔ M1型巨噬细胞更倾向于释放METs
比如您研究的疾病涉及到M1型巨噬细胞,那不妨去检测是否存在METs。
✔活性氧和Ca2+离子内流是METs的关键触发因素
比如您研究的疾病涉及ROS的产生和Ca2+离子内流,那下游机制也可以考虑METs。
✔组蛋白瓜氨酸化与METs释放相关,其中涉及PAD2或PAD4的激活
比如您研究的疾病涉及组蛋白瓜氨酸化、PAD2或PAD4异常表达激活,下游探讨METs也许是个不错的选择。
图7 METosis作用机制示意图
(图片来源:PMID_35191493)
巨噬细胞胞外诱捕网——落地实验
看到这里的小伙伴们可能真的对METs心动了,接下来小编为大家整理一些关于METs的落地基础实验,总不能让各位小伙伴空手离开吧,干货来喽~
由于METs的组成与NETs类似,所以二者检测手段也基本一致,实际上主要是检测DNA骨架和其中镶嵌的组蛋白、MPO以及MMP12等蛋白......
电镜观察
鉴定METs的金标准,利用扫描电子显微镜直接观察源自巨噬细胞的胞外诱捕网结构。
METs染色观察
利用免疫组织化学或免疫荧光染色对METs进行染色和标记,通过激光共聚焦显微镜和荧光显微镜进行观察。如下图,SYTOX Green(绿色)是死细胞核酸染料,可轻易穿过受损细胞膜而不能透过活细胞膜;Hoechest(蓝色)是膜通透性的荧光染料,主要用于活细胞标记。
METs组成蛋白的定量分析
利用免疫组织化学、免疫荧光染色、Western Blot检测citH3、MPO等蛋白的表达以及与巨噬细胞标志蛋白F4/80共定位情况。
细胞外释放DNA浓度检测
利用PicoGreen试剂检测细胞外释放的DNA浓度;定量SYTOX Green染色结果等。
DNaseI的应用
DNaseI是一种核酸酶,可以降解DNA,从而影响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。
主营项目
1. 动物实验
动物饲养、疾病造模、行为学检测、心功能、无创血压、血常规、全自动生化检测等
2. 细胞实验
CCK8/MTT、原代细胞分离、流式细胞实验、细胞划痕、侵袭、迁移、EDU染色、转染、稳定株
3. 分子生物学
PCR检测、荧光定量PCR、绝对定量PCR、端粒酶长度、pull down、双荧光素酶、SSR、SNP检测等
4. 蛋白实验
WB、Co-IP、酵母双杂
5. 病理实验
HE染色、免疫组学、电镜
6. 生理生化实验
肝肾功能、抗氧化、免疫反应等生理免疫指标;动植物营养指标、微量元素、重金属、酶活等。
7. 多组学实验
基因组、转录调控、蛋白组、代谢组、微生物多样性、宏基因组、生信分析
8. 整体课题实验
方案设计、整体实验交付、标书写作、论文润色、协助投稿
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