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Eur Heart J:CyTOF揭示导致动脉粥样硬化斑块破裂的关键细胞亚群

Eur Heart J:CyTOF揭示导致动脉粥样硬化斑块破裂的关键细胞亚群

  • 分类:华盈视角
  • 作者:柳荫
  • 来源:华盈生物公众号

【概要描述】心脏中的免疫细胞与疾病发展关系密切。

Eur Heart J:CyTOF揭示导致动脉粥样硬化斑块破裂的关键细胞亚群

【概要描述】心脏中的免疫细胞与疾病发展关系密切。

  • 分类:华盈视角
  • 作者:柳荫
  • 来源:华盈生物公众号
  • 发布时间:2023-11-10 14:53
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动脉粥样硬化斑块破裂是导致心肌梗死、脑卒中和动脉粥样硬化肾病等多种疾病的重要原因,免疫系统的激活不仅有助于动脉粥样硬化的发生,也有助于易损斑块的形成。目前已有研究表明巨噬细胞在动脉粥样硬化中发挥作用,但在人类颈动脉斑块中驱动巨噬细胞活化及诱导斑块破裂的转录因子仍然未知。

European Heart Journal》(IF=39.3)期刊发表的一项题为Interferon regulatory factor-5-dependent CD11c+ macrophages contribute to the formation of rupture-prone atherosclerotic plaques”的研究使用质谱流式细胞技术(Mass Cytometry,CyTOF发现了CD11c在颈动脉斑块免疫细胞中的表达分布,识别了CD11c+巨噬细胞在斑块形成和破裂中发挥着关键作用。

|   01、IRF5和CD11c表达与易破裂颈动脉斑块的发生相关

研究者通过分析转录组测序数据发现了巨噬细胞活化的关键转录因子IRF5在易损斑块组织中显著高表达,同时还发现了CD11c(ITGAX)也是最具显著性差异的基因。为了验证IRF5和CD11c(ITGAX)的表达与斑块的关系,作者针对62个人颈动脉斑块切片进行CD11c和IRF5染色,发现了IRF5和CD11c免疫阳性斑块的面积在易损性指数高的斑块中更大(图1A),同时IRF5和CD11c免疫阳性斑块的面积也和易损指数呈正相关(图1B)。以上的结果说明IRF5和CD11c的免疫阳性可能会导致颈动脉斑块向不良的方向发展。

图1 IRF5和CD11c与易破裂颈动脉斑块相关

|   02、在颈动脉斑块中IRF5和CD11c表达相关

为了探究在颈动脉粥样硬化中IRF5和CD11c的表达是否存在相关性,作者首先针对颈动脉斑块中IRF5CD11cITGAX)的基因表达水平进行分析。结果显示,斑块中IRF5基因表达与CD11c基因表达水平密切相关(图2A)。同时组织切片染色结果显示,CD11c和IRF5蛋白表达共定位(图2B),以上结果预示着在颈动脉斑块中IRF5和CD11c存在着密切的关系。

图2 颈动脉斑块中IRF2和CD11c表达相关

|   03、在人颈动脉粥样硬化中CD11c主要通过巨噬细胞表达

接下来作者使用CyTOF(质谱流式细胞技术)对人动脉粥样硬化斑块中的免疫景观进行了表征,以明确表达CD11c的细胞类型。CD11c通常被认为是树突状细胞的标志物,然而巨噬细胞也会表达CD11c,CyTOF的结果显示在所有表达CD11c的细胞中巨噬细胞占比85%,而树突状细胞占比仅有15%。在分析CD11c阳性细胞的同时,质谱流式的结果还揭示了动脉粥样硬化斑块中的11个不同的细胞集群,同时分析了这些细胞集群在斑块中的占比。以上结果证明在人动脉粥样硬化中CD11c主要在巨噬细胞上表达

图3 人动脉粥样硬化斑块中的细胞集群 

|   04、IRF5缺乏会减少CD11c阳性斑块面积和CD11c+巨噬细胞数量

作者构建了ApoE-/-小鼠模型模拟人体动脉粥样硬化斑块破裂的症状,作者发现缺失IRF5功能的ApoE-/-小鼠的斑块破裂频率显著降低,同时小鼠的CD68和CD11c表达降低,以上结果证明了IRF5缺乏可以有效减少CD11c阳性斑块面积和CD11c+巨噬细胞数量。

图4 IRF5缺乏减少CD11c斑块破裂

|   总结与讨论

本文通过对人颈动脉内膜切除术数据和IRF5缺陷小鼠模型分析,证明了促炎转录因子IRF5、巨噬细胞表型、斑块炎症及其破裂易感性之间的机制联系。为人类心脑血管疾病的治疗和研究奠定了基础。CyTOF在本研究中揭示了动脉粥样硬化斑块中经典的树突状细胞表达的CD11c反而更多的表达在巨噬细胞上,为发现新的细胞机制的提供了重要信息。

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|   相关文献

Liu Z, Li X, Gao Y et al. Epigenetic reprogramming of Runx3 reinforces CD8 +T-cell function and improves the clinical response to immunotherapy. Mol Cancer. 2023 16;22(1):84.

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