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CXCR2可能在慢性阻塞性肺疾病中性粒细胞胞外捕集器形成过程中起关键作用http://ow.ly/LRst30iE1Bw
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慢性阻塞性肺疾病(COPD)的特征是气道持续的中性粒细胞炎症,这与气道中性粒细胞的增强中性粒细胞胞外陷阱(NET)形成有关[1-3]。网是网状由嗜中性粒细胞DNA成分的细胞外结构和降解酶(例如嗜中性弹性蛋白酶和髓过氧化物酶),其是从嗜苯胺蓝颗粒通过激活的中性粒释放[4]。对最初发现有在细菌感染immunoregulate宿主防御应答,新出现的数据表明,夸张NET形成和/或延迟的NET间隙可造成在一系列人类炎性疾病独立感染[中的组织损伤和器官功能障碍五,6]。最近,我们发现痰嗜中性粒细胞和痰上清液的胞外DNA水平的NET形成在患有稳定COPD而不管当前吸烟状态的或痰样品的脓性[被显著增强1]。包括我们在内的几项研究表明,稳稳性COPD患者的净形成量和/或细胞外DNA水平与气流受限相关,提示气道中性粒细胞净形成可能导致COPD观察到的肺组织损伤[1-3]。然而,在嗜中性粒细胞COPD诱导NET形成的基本机制是基本上还未。此外,嗜中性粒细胞不明是否经历NETosis以下迁移到肺组织或嗜中性粒细胞是否被组成准备经历期间COPD相关的炎症在循环此响应。值得注意的是,有增加游离DNA和髓过氧化物酶的是在COPD患者外周血教师的活性成分[释放7-9]。在这里,我们的目的是从外周血和痰慢性阻塞性肺病患者的自体嗜中性粒细胞比较NET形成离体。我们还研究了选择性CXCR2拮抗剂AZD5069是否已被证明可阻止中性粒细胞从血液进入支气管扩张患者的气道[10]以及最近在嗜中性粒细胞哮喘患者的小样本[11],可能会抑制在COPD衍生嗜中性粒细胞NET形成离体。
我们评估了12名COPD患者的血液和诱导痰样本:7名吸烟者和5名戒烟者;平均年龄67.8±7.5岁;平均用力呼气量1 s 59.6±12.4% pred;平均吸烟包装年限61.8±20.5年;无吸入皮质激素或罗氟米司特治疗;访视前6周内无加重或呼吸道感染。本研究经伦理委员会批准[144/15],所有患者均给予书面知情同意。抽取COPD患者外周血(24ml),按B .法分离中性粒细胞rinkmann等。[12]。从相同的COPD患者诱导痰收集,处理并如先前所述分析1]。约1×106从痰和血液嗜中性粒细胞收获接种在一式三份的聚d赖氨酸包被的玻璃盖玻片上。To assess the effects of AZD5069 on NET formation, cells were incubated with 100 µM AZD5069 for 1 h at 37°C in air, 5% CO2。NET形成血嗜中性粒细胞的离体用同一慢性阻塞性肺病患者的痰液上清液以自体方式(2小时,37℃,5% CO2)。我们评估了痰液上清中0.1%二硫苏糖醇对诱导净形成的潜在影响,但未观察到明显的影响(数据未显示)。使用ImageJ软件(国家卫生研究院,贝塞斯达,MD,美国)对蚊帐进行量化,并将蚊帐标记为感兴趣区域(ROI),如前所述[1]。在细胞培养基中的细胞外DNA的浓度使用NanoDrop 2000分光光度计(ThermoFischer科学,威尔明顿,DE,USA)进行定量。在细胞培养液的趋化因子CXCL8水平通过ELISA(R&d系统,阿宾登,UK)进行定量。The maximally effective concentration of AZD5069 (100 µM) in blocking NET formation in blood neutrophils was obtained in pilot dose-titrating experiments在体外(数据没有显示)。统计分析采用SPSS version 20 (SPSS Inc;美国芝加哥,IL)。感兴趣的变数(即ROI、DNA和CXCL8)呈偏态,呈中位数(四分位范围)。采用Wilcoxon配对符号秩次检验分析各组间的差异。p<0.05为差异有统计学意义。
分离得到的中性粒细胞纯度为98.9±1.0%,存活率为98.3±2.2%。均质痰标本中性粒细胞纯度为84.3±12.4%,生存能力为89.7±8.4%。有代表性的显微照片显示了在分离的血液和痰中中性粒细胞的网状结构(图1a)。小号pontaneous NET formation was absent in peripheral blood neutrophils after incubation for 2 h at 37°C in air, 5% CO2(图1a第1行)。然而,在与相同个体的痰上清液刺激,观察到显著NET形成(图1a与未受刺激的中性粒细胞相比,用痰液上清(p=0.002)刺激中性粒细胞时,净形成显著增加了5倍(p=0.002)。图1b)。细胞外DNA浓度在受刺激的中性粒细胞中大约是未受刺激的中性粒细胞的8倍,具有统计学意义(p=0.003)。图1D)。在受刺激的嗜中性粒细胞的血细胞培养液CXCL8浓度显著更高(P = 0.002)比未刺激的血嗜中性粒细胞(图1F)。AZD5069的影响(100μM)治疗评估刺激血液中性粒细胞。与vehicle相比,CXCR2拮抗作用显著降低(p=0.010)中性粒细胞(图1b)。治疗AZD5069导致胞外DNA浓度显著减少(P = 0.006)在嗜中性粒细胞刺激相对于媒介物处理的细胞(图1D)。CXCR2与AZD5069的拮抗作用没有效果显著在细胞培养液CXCL8浓度(p值= 0.388)(图1F)。
痰中性粒细胞在AZD5069 (图1a(第4行和第5行)和图1c)。与此相反,AZD5069治疗诱导显著增加(p = 0.006)相对于媒介物处理的嗜中性粒细胞的痰痰细胞培养基DNA浓度(图1E)。在痰细胞培养基CXCL8浓度显著下在AZD5069的存在下(P = 0.006)(图1克)。
在这项转译研究中,我们使用AZD5069分析来自COPD患者痰和外周血的中性粒细胞在CXCR2拮抗下的净形成、细胞外DNA和CXCL8浓度。据我们所知,这是首次同时比较COPD患者自体血和痰中性粒细胞净形成水平的研究。我们发现,在痰液上清的刺激下,中性粒细胞发生了网状变化,这代表了一种有利于COPD气道的炎性微环境[1-3]。与CXCR2拮抗阻断中性粒细胞募集的效果发炎的气道保持一致[11],可显著减少AZD5069处理引起的中性粒细胞净形成。这提示CXCR2在调节网病中起重要作用通过cxcl8在COPD患者血源性中性粒细胞中的介导机制。CXCR2信号在健康人群网状病中的调控作用仍有待阐明。
与此相反,对痰嗜中性粒细胞的自发NETosis CXCR2拮抗作用的效应不太明显,这表明在嗜中性粒细胞,可能已经经历NETosis,这种细胞过程的后续反转通过CXCR2拮抗作用不能被容易地实现。这也可以解释为什么我们痰中性粒细胞自发性NETosis期间观察到在细胞培养外DNA水平CXCR2拮抗作用的部分影响。
我们的结论是,慢性阻塞性肺病患者的中性粒细胞在暴露于有利于慢性阻塞性肺病气道的炎性微环境后可能发生网状病变,而趋化因子受体CXCR2在慢性阻塞性肺病中性粒细胞网状形成中起着重要的调节作用。
脚注
利益冲突:F.佩德森从阿斯利康报道补助。
利益冲突:B. Waschki阿斯利康报道补助。
利益冲突:A.基尔斯滕报道阿斯利康补助,以及个人费用由阿斯利康和勃林格殷格翰公司。
利益冲突:A. Malmgren是阿斯利康的员工。
利益冲突:K.拉贝报道阿斯利康补助,以及个人费用从阿斯利康,BerlinChemie,勃林格殷格翰,基耶西,诺华,SanofiAventis和Teva公司。
利益冲突:M.乌丁是阿斯利康公司的雇员。
利益冲突:H. Watz报告了来自阿斯利康的资助、来自阿斯利康、葛兰素史克和诺华的个人费用和非财务支持,以及来自柏林化学、勃林格英格尔海姆和基耶西的个人费用。
- 收到了2017年5月11日。
- 公认2018年1月9日。
- 版权©2018人队