跳转到主要内容gydF4y2Ba

谢谢你访问nature.com。您使用的浏览器版本支持有限的CSS。为了获得最好的体验,我们建议您使用更最新的浏览器(Internet Explorer或关闭兼容性模式)。同时,为了确保继续支持,我们网站没有显示样式和JavaScript。gydF4y2Ba

需要Muc5b气道防御gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

呼吸道表面暴露于每天数十亿微粒和病原体。一个保护性的粘液屏障陷阱和消除通过黏膜纤毛的清除(MCC)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。然而,过多的粘液会导致短暂的呼吸道感染和许多呼吸道疾病的发病机制gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。gydF4y2BaMUC5ACgydF4y2Ba和gydF4y2BaMUC5BgydF4y2Ba的进化基因编码结构相关的黏液糖蛋白,主要大分子在气道粘液gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba。遗传变异与多样化的肺部疾病gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,但具体角色MUC5AC MUC5B MCC,和持久的抑制影响,是未知的。在这里,我们表明,老鼠Muc5b(但不是Muc5ac) MCC,需要控制在航空和中耳感染,在老鼠的肺和维持免疫内稳态,而Muc5ac是可有可无的。Muc5b缺乏在上下呼吸道引起材料积累。这一缺陷导致慢性感染由多个细菌物种,包括gydF4y2Ba金黄色葡萄球菌gydF4y2Ba正常,炎症未能解决gydF4y2Ba7gydF4y2Ba。巨噬细胞凋亡积累,吞噬作用受损,interleukin-23 (IL-23)产量减少gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠。相比之下,在老鼠transgenically过表达gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba巨噬细胞功能改善。现有教条定义粘液表型在哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)是由增加MUC5AC MUC5B水平不受影响或增加咯血痰gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba8gydF4y2Ba。然而,在许多病人,MUC5B生产气道表面减少高达90%gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,gydF4y2Ba11gydF4y2Ba。通过在MCC Muc5b区分特定的角色,并通过确定其对细菌感染和炎症的影响在老鼠中,我们的研究结果提供一个精致的框架设计靶向疗法来控制粘蛋白分泌,恢复MCC。gydF4y2Ba

这是一个预览的订阅内容gydF4y2Ba

访问选项gydF4y2Ba

买条gydF4y2Ba

时间有限或全文访问ReadCube。gydF4y2Ba

32.00美元gydF4y2Ba

所有价格是净价格。gydF4y2Ba

图1:Muc5b需要生存和粒子间隙。gydF4y2Ba
图2:Muc5b不足会导致严重的上呼吸道阻塞。gydF4y2Ba
图3:感染是死亡的原因gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠。gydF4y2Ba
图4:Muc5b维护功能肺巨噬细胞的数量。gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba

  1. Fahy, j . v . & Dickey b.f.气道粘液功能和功能障碍。gydF4y2Ba心血管病。j .地中海。gydF4y2Ba363年gydF4y2Ba2233 - 2247 (2010)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  2. 按钮,b . et al . periciliary刷促进肺部健康通过分离从气道上皮细胞黏液层。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba337年gydF4y2Ba937 - 941 (2012)gydF4y2Ba

    广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  3. 年轻,h·w·et al。中央的角色gydF4y2BaMuc5acgydF4y2Ba表达在粘液上皮化生及其调控守恒的5′元素。gydF4y2Ba点。j .和。细胞摩尔。生物。gydF4y2Ba37gydF4y2Ba273 - 290 (2007)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  4. 协作研究哮喘的基因。全基因组寻找哮喘易感性位点在多元民族的人口。gydF4y2Ba自然麝猫。gydF4y2Ba15gydF4y2Ba389 - 392 (1997)gydF4y2Ba

  5. Seibold, m . A . et al .常见gydF4y2BaMUC5BgydF4y2Ba启动子多态性和肺纤维化。gydF4y2Ba心血管病。j .地中海。gydF4y2Ba364年gydF4y2Ba1503 - 1512 (2011)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  6. Kamio, k . et al .启动子分析和异常表达的gydF4y2BaMUC5BgydF4y2Ba在漫射panbronchiolitis基因。gydF4y2Ba点。j .和。暴击。保健医疗。gydF4y2Ba171年gydF4y2Ba949 - 957 (2005)gydF4y2Ba

    PubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  7. 詹森,w . j . et al . Fas确定微分居民的命运和招募巨噬细胞在急性肺损伤的分辨率。gydF4y2Ba点。j .和。暴击。保健医疗。gydF4y2Ba184年gydF4y2Ba547 - 560 (2011)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  8. 桑顿·d·J。,Rousseau, K. & McGuckin, M. A. Structure and function of the polymeric mucins in airways mucus.为基础。启杂志。gydF4y2Ba70年gydF4y2Ba459 - 486 (2008)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  9. 半圆,p . g . et al .辅助类型2-driven炎症的定义主要subphenotypes哮喘。gydF4y2Ba点。j .和。暴击。保健医疗。gydF4y2Ba180年gydF4y2Ba388 - 395 (2009)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  10. Innes, a . l . et al .上皮黏液商店增加了吸烟者和气流阻塞的大型航空公司。gydF4y2Ba胸部gydF4y2Ba130年gydF4y2Ba1102 - 1108 (2006)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  11. 德c . l . et al .轻度和中度哮喘是气道杯状细胞增生和粘蛋白基因表达的异常。gydF4y2Ba点。j .和。暴击。保健医疗。gydF4y2Ba163年gydF4y2Ba517 - 523 (2001)gydF4y2Ba

    PubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  12. Kawakubo, m . et al .天然抗生素的功能人类胃粘蛋白对幽门螺杆菌感染。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba305年gydF4y2Ba1003 - 1006 (2004)gydF4y2Ba

    广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  13. 约翰逊,m . e . et al。两者的内在Muc2 mucin-dependent结肠黏液层是没有细菌。gydF4y2BaProc。《科学。美国gydF4y2Ba105年gydF4y2Ba15064 - 15069 (2008)gydF4y2Ba

    广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  14. Van der Sluis, m . et al。gydF4y2BaMuc2gydF4y2Ba缺乏小鼠自发发展结肠炎,表明MUC2结肠保护至关重要。gydF4y2Ba胃肠病学gydF4y2Ba131年gydF4y2Ba117 - 129 (2006)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  15. Velcich, a . et al .结直肠癌在老鼠身上粘蛋白基因缺陷gydF4y2BaMuc2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba295年gydF4y2Ba1726 - 1729 (2002)gydF4y2Ba

    广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  16. 哈斯奈英,s . z . et al . Muc5ac:关键组件调解肠道线虫的拒绝。gydF4y2Baj . Exp。地中海。gydF4y2Ba208年gydF4y2Ba893 - 900 (2011)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  17. 普雷西亚多,d . et al . Muc5b是主要的黏液糖蛋白在慢性中耳炎液体。gydF4y2BaPediatr。Res。gydF4y2Ba68年gydF4y2Ba231 - 236 (2010)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  18. Labandeira-Rey, m . et al。gydF4y2Ba金黄色葡萄球菌gydF4y2Ba金黄色葡萄球菌杀白细胞毒素引起坏死性肺炎。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba315年gydF4y2Ba1130 - 1133 (2007)gydF4y2Ba

    广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  19. 斯塔克·m·a . et al .凋亡中性粒细胞的吞噬作用调节通过IL-23和IL-17粒细胞生成。gydF4y2Ba免疫力gydF4y2Ba22gydF4y2Ba285 - 294 (2005)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  20. Patnode, m . l . et al . Galactose-6-o-sulfotransferases并不代siglec-F所需的配体在白细胞或肺部组织。gydF4y2Ba生物。化学。gydF4y2Ba288年gydF4y2Ba26533 - 26545 (2013)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  21. 莫泽,c等人β-defensin 1有助于肺部先天免疫的小鼠。gydF4y2Ba感染。Immun。gydF4y2Ba70年gydF4y2Ba3068 - 3072 (2002)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  22. Manitz, m . p . et al .损失gydF4y2BaS100a9gydF4y2Ba(gydF4y2BaMrp14gydF4y2Ba)导致减少interleukin-8-induced CD11b表面表达,一个偏振微丝系统,减少化学引诱物的响应能力gydF4y2Ba在体外gydF4y2Ba。gydF4y2Ba摩尔。细胞。医学杂志。gydF4y2Ba23gydF4y2Ba1034 - 1043 (2003)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  23. 弗洛,t·h . et al . Lipocalin 2介导的先天免疫反应被扣押铁细菌感染。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba432年gydF4y2Ba917 - 921 (2004)gydF4y2Ba

    广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  24. 病房里,P P。,Mendoza-Meneses, M., Cunningham, G. A. & Conneely, O. M. Iron status in mice carrying a targeted disruption of lactoferrin.摩尔。细胞。医学杂志。gydF4y2Ba23gydF4y2Ba178 - 185 (2003)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  25. baillie gifford, t·G。,Zwang, J. & Smaldone, G. C. Mucociliary clearance in adult asthma.点。启和。说。gydF4y2Ba146年gydF4y2Ba598 - 603 (1992)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  26. 古德曼,r . M。,Yergin, B. M., Landa, J. F., Golivanux, M. H. & Sackner, M. A. Relationship of smoking history and pulmonary function tests to tracheal mucous velocity in nonsmokers, young smokers, ex-smokers, and patients with chronic bronchitis.点。启和。说。gydF4y2Ba117年gydF4y2Ba205 - 214 (1978)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  27. 罗,s M。,Miller, S. & Sorscher, E. J. Cystic fibrosis.心血管病。j .地中海。gydF4y2Ba352年gydF4y2Ba1992 - 2001 (2005)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  28. 托尔伯特,t·r . et al .哮喘作为一个侵入性肺炎球菌病的危险因素。gydF4y2Ba心血管病。j .地中海。gydF4y2Ba352年gydF4y2Ba2082 - 2090 (2005)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  29. 李,t。,Weaver, F. M. & Weiss, K. B. Impact of pneumococcal vaccination on pneumonia rates in patients with COPD and asthma.j .将军的实习生。地中海。gydF4y2Ba22gydF4y2Ba62 - 67 (2007)gydF4y2Ba

    PubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  30. Hendley, j . o .临床实践。中耳炎。gydF4y2Ba心血管病。j .地中海。gydF4y2Ba347年gydF4y2Ba1169 - 1174 (2002)gydF4y2Ba

    PubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  31. Yu d . et al .染色体工程的高效的复合系统gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba。gydF4y2BaProc。《科学。美国gydF4y2Ba97年gydF4y2Ba5978 - 5983 (2000)gydF4y2Ba

    广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  32. 朱、y . et al . Munc13-2gydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba基线分泌缺陷显示来源的低聚物的黏蛋白在小鼠气道。gydF4y2Baj .杂志。(Lond)。gydF4y2Ba586年gydF4y2Ba1977 - 1992 (2008)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  33. 罗伊·m·g . et al .粘蛋白在产前及产后小鼠肺发展生产。gydF4y2Ba点。j .和。细胞摩尔。生物。gydF4y2Ba44gydF4y2Ba755 - 760 (2011)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  34. Sisson, j . H。,Stoner, J. A., Ammons, B. A. & Wyatt, T. A. All-digital image capture and whole-field analysis of ciliary beat frequency.j . Microsc。gydF4y2Ba211年gydF4y2Ba103 - 111 (2003)gydF4y2Ba

    MathSciNetgydF4y2Ba中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  35. Voronina, v . a . et al .失活chibby影响功能的能动的气道纤毛。gydF4y2Baj .细胞杂志。gydF4y2Ba185年gydF4y2Ba225 - 233 (2009)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  36. 库特,K。,Nicholls, A., Atherton, H. C., Sugar, R. & Danahay, H. Mucociliary clearance is enhanced in rat models of cigarette smoke and lipopolysaccharide-induced lung disease.Exp。肺Res。gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba59 - 71 (2004)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  37. 你,Y。,Richer, E. J., Huang, T. & Brody, S. L. Growth and differentiation of mouse tracheal epithelial cells: Selection of a proliferative population.点。j .杂志。肺细胞。摩尔。杂志。gydF4y2Ba283年gydF4y2BaL1315-L1321 (2002)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  38. 迪拉德,P。,Wetsel, R. A. & Drouin, S. M. Complement c3a regulates muc5ac expression by airway clara cells independently of th2 responses.点。j .和。暴击。保健医疗。gydF4y2Ba175年gydF4y2Ba1250 - 1258 (2007)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  39. 松井,h . et al .证据periciliary液体层损耗,没有异常的离子组成,在囊性纤维化呼吸道疾病的发病机理。gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba95年gydF4y2Ba1005 - 1015 (1998)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  40. Okada, s . f . et al。压敏电阻器阴离子1频道(vdac-1)导致atp释放在小鼠细胞和细胞体积调节。gydF4y2Baj .杂志。gydF4y2Ba124年gydF4y2Ba513 - 526 (2004)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  41. 温伯格,e·d·铁扣:防御感染和肿瘤。gydF4y2Ba杂志。牧师。gydF4y2Ba64年gydF4y2Ba65 - 102 (1984)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  42. Weinberg e d营养免疫。主机的尝试使用铁的微生物入侵者。gydF4y2Baj。地中海,协会。gydF4y2Ba231年gydF4y2Ba39-41 (1975)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  43. Weinberg e·d·铁和对感染性疾病的易感性。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba184年gydF4y2Ba952 - 956 (1974)gydF4y2Ba

    广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  44. 埃文斯,s e . et al .刺激肺上皮细胞的先天抵抗保护老鼠对细菌和真菌广泛。gydF4y2Ba点。j .和。细胞摩尔。生物。gydF4y2Ba42gydF4y2Ba40 - 50 (2010)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  45. DeSantis, t . z等。绿色煤电,chimera-checked 16 s rRNA基因数据库和工作台与ARB兼容。gydF4y2Ba达成。环绕。Microbiol。gydF4y2Ba72年gydF4y2Ba5069 - 5072 (2006)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  46. Drancourt, m . et al . 16 s核糖体DNA序列分析,大量的环境和临床无法辨认的细菌隔离。gydF4y2Baj .中国。Microbiol。gydF4y2Ba38gydF4y2Ba3623 - 3630 (2000)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  47. 穆贾达姆,s . j . et al .流感嗜血杆菌溶菌产物诱发的慢性阻塞性肺疾病表型。gydF4y2Ba点。j .和。细胞摩尔。生物。gydF4y2Ba38gydF4y2Ba629 - 638 (2008)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  48. Steinkamp, j . A。威尔逊,j·S。,Saunders, G. C. & Stewart, C. C. Phagocytosis: flow cytometric quantitation with fluorescent microspheres.科学gydF4y2Ba215年gydF4y2Ba64 - 66 (1982)gydF4y2Ba

    广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  49. Lozupone, c . et al。广泛的肺的殖民gydF4y2BaTropheryma whippleigydF4y2Ba在艾滋病毒感染。gydF4y2Ba点。j .和。暴击。保健医疗。gydF4y2Ba187年gydF4y2Ba1110 - 1117 (2013)gydF4y2Ba

    PubMedgydF4y2Ba公共医学中心gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  50. 穆贾达姆,s . j . et al .促进肺部的慢性阻塞性肺气道炎症进行地域性的致癌k-ras-induced鼠标模型。gydF4y2Ba点。j .和。细胞摩尔。生物。gydF4y2Ba40gydF4y2Ba443 - 453 (2009)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

  51. 埃文斯,c . m . et al .粘蛋白是由克拉拉细胞产生的近端航空antigen-challenged老鼠。gydF4y2Ba点。j .和。细胞摩尔。生物。gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba382 - 394 (2004)gydF4y2Ba

    中科院gydF4y2BaPubMedgydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba

下载参考gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

我们感谢f . Ttofali d·哈珀d . Raclawska诉Mdoe c·拉姆齐和j . Parker-Thornburg援助。我们也感谢k不时髦的和MD安德森癌症中心的兽医在动物保健药品和手术支持。这项工作是由美国国立卫生研究院拨款R01 HL080396(芝加哥);R01 AA008769 (J.H.S.) R01 HL109517 (W.J.J.);R01 HL114381 (P.M.H.);R01 HL097000 (B.F.D.) P01 HL108808, P01 HL110873, P50 HL107168, P30 DK065988 (R.C.B.),医学研究委员会授予G1000450 (D.J.T.)和囊性纤维化基金会赠款06 io(芝加哥)和RDP R026-CR11 (R.C.B.)。额外的支持是由国立卫生研究院癌症研究中心提供支持赠款CA016672 MD安德森癌症中心和CA046934转基因小鼠的科罗拉多大学的设施;由CA016086 UNC生物医学研究成像中心小动物成像设备,和UNC迈克尔·胡克显微镜设备由一个匿名私人捐赠。gydF4y2Ba

作者信息gydF4y2Ba

从属关系gydF4y2Ba

作者gydF4y2Ba

贡献gydF4y2Ba

M.G.R.,A.L.-B. and A.A.F designed and performed survival, histological, particle clearance, inflammation, and infectious agent identification experiments, performed and collected data for金黄色葡萄球菌gydF4y2Ba感染、巨噬细胞和中性粒细胞识别实验,细胞因子分析。A.M.W.司令部K., C.E.H. and D.A.S. generated and assisted in studies inScgb1a1-Muc5bgydF4y2Ba老鼠。M.M.M.智慧化B,起始点,A.S.B., M.G.B., W.K.O., K.A.T., S.C.F., A.C.-G., J.M.D. and C.A.L. performed infectious pneumonia and infectious agent identification experiments. S.N.A., L.K.B., A.S.S. and Y.M.P. constructed and generatedMuc5bgydF4y2Ba基因敲除小鼠。S.E.E.,M.M.D.G., S.J.M. and M.J.T. assisted in the design and performance of inflammation studies. B.R.G., R.A., H.K.-Q. and M.R.B. assisted in the design and performance of hypoxemia studies. J.H.S., S.M.D. and B.R.G. assisted in the design and performance of tracheal and nasal mucociliary function studies. D.J.T. and K.R. provided purified MUC5B protein. W.J.J. and L.B. designed and performed macrophage activation and apoptosis assays. I.V.Y, P.M.H., P.G.W., C.W.D., R.C.B and B.F.D. assisted in the analysis and interpretation of data, and C.W.D. provided Muc5b antisera. C.M.E. designed the study, analysed data, and wrote the manuscript.

相应的作者gydF4y2Ba

对应到gydF4y2Ba克里斯托弗·m·埃文斯gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

道德声明gydF4y2Ba

相互竞争的利益gydF4y2Ba

作者声明没有竞争的经济利益。gydF4y2Ba

扩展数据数据和表gydF4y2Ba

扩展数据图1代和表征gydF4y2BaMuc5ac -gydF4y2Ba和gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba突变的老鼠。gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba,gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba基因敲除小鼠所产生的侧向外显子1与loxP站点,对新霉素抗性选择胚胎干细胞,穿越allele-positive小鼠生殖系积极隔爆和Cre删除人压力。gydF4y2BabgydF4y2Ba,gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba转基因老鼠被插入一个完整的生成gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba基因组DNA (gDNA)转基因由气道特定鼠Scgb1a1启动子驱动的。gydF4y2BacgydF4y2Ba,gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba转基因表达整个进行航空公司(顶部,支气管;底部,细支气管)。注意的缺乏gydF4y2BaMuc5acgydF4y2Ba感应的gydF4y2BaScgb1a1-Muc5bgydF4y2Ba鼠标航空(右上角)。gydF4y2BadgydF4y2Ba野生型(WT)和免疫印迹分析gydF4y2BaScgb1a1-Muc5bgydF4y2Ba小鼠肺匀浆。gydF4y2BaegydF4y2Ba、肺MCC在gydF4y2BaScgb1a1-Muc5bgydF4y2Ba老鼠。gydF4y2BafgydF4y2Ba、Muc5ac和保留Muc5b卵白蛋白致敏和挑战gydF4y2BaMuc5acgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba航空公司。Tg,转基因。gydF4y2Ba

图2扩展数据通路的细菌和颗粒的间隙更低的航空公司。gydF4y2Ba

吸入剂如细菌(黄色)影响epithelium-lined表面进行航空或沉积在肺泡。细菌困在表面和腺粘液分泌物(绿色)由MCC(1)直接被淘汰或被杀,然后由MCC(2)消除。细菌逃避这些机制或更深入地沉积在肺中的检测和树突状细胞(dc)和巨噬细胞吞噬(3;现在在气道和肺泡,但是这里显示只有在后者清晰)。DCs和巨噬细胞分泌IL-23和促进先天抗菌通过天生的骨髓和淋巴细胞免疫反应(4)、单核细胞和粒细胞招聘(5)。招募炎症细胞积聚在肺部通过吞噬和杀灭细菌,exocytic(6)和细胞外trap-mediated机制。解决炎症,招募白细胞凋亡,并被巨噬细胞吞噬,然后压制IL-23生产(7),进行细胞凋亡(8)和由MCC消除。在本文的研究中,我们证明了这些防御是极度依赖Muc5b的表达。gydF4y2Ba

扩展数据图3 Muc5ac产量增加gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠。gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba稳态Muc5ac信使RNA水平gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba和gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠(年龄12周,gydF4y2BangydF4y2Ba每组)= 3。*gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.019,单侧gydF4y2BatgydF4y2Ba以及。gydF4y2BabgydF4y2Ba,gydF4y2BacgydF4y2BaAB-PAS和Muc5ac染色(箭头)gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba和gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠。注意增加的不是(粉红色)和缺乏AB(蓝色或紫色)积极性gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba气道杯状细胞。gydF4y2Ba

扩展数据图4中耳炎和上呼吸道阻塞gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠。gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba微ct显示,黑暗和不透射线的中耳腔(红色箭头)gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba和gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠,分别。gydF4y2BacgydF4y2Ba,质量积累的粘液插头从鼻蛀牙在指定的时间点。塞质量与年龄使用皮尔逊积差相关(gydF4y2BaρgydF4y2Ba)。gydF4y2BadgydF4y2Ba,头发的中耳gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba鼠标。腹侧的鼓膜的垂饰被可视化中耳的内容。白色箭头标识包裹头发碎片。咽鼓管等;tm,鼓膜。gydF4y2Ba

扩展数据图5中细菌的进一步描述gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba小鼠肺。gydF4y2Ba

安妮gydF4y2Ba微量需氧的条件下,细菌从肺。gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba,共12个月的增长gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba和gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba老鼠,在垂死的老鼠和控制。gydF4y2BacgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaegydF4y2Ba细菌属、葡萄球菌物种和gydF4y2Ba金黄色葡萄球菌gydF4y2Ba发病率。gydF4y2Baf-hgydF4y2Ba、链球菌集团和gydF4y2Ba美国acidominimusgydF4y2Ba小鼠肺的增长。gydF4y2BafgydF4y2Ba链球菌,通过分类识别分类评估丰度(gydF4y2BaggydF4y2Ba)和患病率(gydF4y2BahgydF4y2Ba)。符号识别的样本个体的肺gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba(蓝色)和gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba(红色)小鼠在12个月(圆圈)和垂死的或cage-mate控制军团(圆圈)。分析的数据gydF4y2BatgydF4y2Ba测试在gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba方差分析,gydF4y2BacgydF4y2Ba,gydF4y2BadgydF4y2Ba,gydF4y2BaggydF4y2Ba,使用卡方测试gydF4y2BaegydF4y2Ba,gydF4y2BahgydF4y2Ba。gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05被认为是显著的。总数量的老鼠每组列出如下分母gydF4y2BaegydF4y2Ba和gydF4y2BahgydF4y2Ba。ND,没有检测到;NS,不重要。gydF4y2Ba

扩展数据图6感染系统性幼童腹壁薄弱gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠。gydF4y2Ba

安妮gydF4y2Ba从脾匀浆,细菌从垂死挣扎gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠和gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba控制被确定gydF4y2Ba16 srrnagydF4y2Ba基因测序。gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba属的脾脏gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠(红圈)。gydF4y2Ba葡萄球菌gydF4y2Ba被确认的脾脏单身吗gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba控制(蓝圈),但其发病率是20%到80%gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠(gydF4y2BabgydF4y2Ba)。gydF4y2BacgydF4y2Ba、序列鉴定葡萄球菌。gydF4y2BadgydF4y2Ba,gydF4y2BaegydF4y2Ba,患病率和大量的链球菌。方差分析数据进行分析gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba,gydF4y2BacgydF4y2Ba,gydF4y2BaegydF4y2Ba,使用卡方测试gydF4y2BabgydF4y2Ba,gydF4y2BadgydF4y2Ba。gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05被认为是显著的。总数量的老鼠每组列出如下分母gydF4y2BabgydF4y2Ba和gydF4y2BadgydF4y2Ba。gydF4y2Ba

扩展数据图7气道黏蛋白对感染和增长的影响gydF4y2Ba金黄色葡萄球菌gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

安妮gydF4y2Ba,USA300感染(10gydF4y2Ba7gydF4y2BaCFU鼻内)gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba和gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠。gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba在第一周,身体重量的变化gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba动物(蓝色的圆圈,gydF4y2BangydF4y2Ba= 7),gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba从感染动物,完全康复(红圈,gydF4y2BangydF4y2Ba= 4)gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba动物没有生存21天(红圈,gydF4y2BangydF4y2Ba= 6)。gydF4y2Ba抵扣gydF4y2Ba21天(存活小鼠),或者当天> 15%损失的体重被发现(non-surviving老鼠),肺脏和脾脏是有文化的。一个non-survivor被发现死在笼子里,而不是培养。积极的文化(发病率gydF4y2BabgydF4y2Bacfu)和数字(gydF4y2BacgydF4y2Ba)感染gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba和gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba肺。gydF4y2BadgydF4y2Ba,gydF4y2BaegydF4y2Ba,Spleen-culture cfu的发生率和数字。误差线,s.e.m.gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba,gydF4y2BacgydF4y2Ba,gydF4y2BaegydF4y2Ba。使用学生的数据进行分析gydF4y2BatgydF4y2Ba以及在gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba(7天)gydF4y2BacgydF4y2Ba,确切概率法gydF4y2BabgydF4y2Ba和gydF4y2BadgydF4y2Ba。因为所有的值gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba老鼠是0gydF4y2BaegydF4y2Ba排名,Mann-Whitney Wilcoxon总结测试使用。统计分析,gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05被认为是显著的。gydF4y2BafgydF4y2Ba,USA300增长中包含MUC5AC或MUC5Bµg(2 - 250毫升gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)。净化粘蛋白股市随着尿素。单独的生长曲线也因此以连续稀释浓度尿素在匹配(1.2 -150毫米)。每一行代表的意思是生长在一个粘蛋白的浓度或尿素。误差线金丝从一式三份的实验。gydF4y2Ba

扩展数据图8 Muc5b表达对肺部炎症的影响。gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba、肺灌洗白细胞gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba(蓝色、gydF4y2BangydF4y2Ba7)= 15,23日,gydF4y2BaScgb1a1-Muc5bgydF4y2Ba(绿色,gydF4y2BangydF4y2Ba5)= 11,18日,和gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba(红、gydF4y2BangydF4y2Ba= 12,5、5)老鼠在稳态3岁6和12个月,垂死挣扎gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba动物(红色;gydF4y2BangydF4y2Ba= 8,各种年龄的)gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Bacagemates(蓝色,gydF4y2BangydF4y2Ba= 6)。*gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05,方差分析(timecourse研究)和学生的gydF4y2BatgydF4y2Ba以及(垂死的gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba与gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba笼子里的伴侣)。gydF4y2BabgydF4y2Ba,三个月大gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba(蓝色、gydF4y2BangydF4y2Ba= 7),gydF4y2BaScgb1a1-Muc5bgydF4y2Ba(绿色,gydF4y2BangydF4y2Ba= 3),gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba(红、gydF4y2BangydF4y2Ba= 3)小鼠气管内的挑战与5×10gydF4y2Ba7gydF4y2BaCFU USA300。炎症是评估24小时后感染。无显著差异在巨噬细胞和中性粒细胞被团体之一。误差线,s.e.m。gydF4y2BacgydF4y2Ba老化,年轻的(3个月)和(6 - 7个月)gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba(蓝色),gydF4y2BaScgb1a1-Muc5bgydF4y2Ba(绿色)和gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba(红色)小鼠暴露于2 - 5×10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba活禽或heat-killed CFUgydF4y2Ba葡萄球菌gydF4y2BaUSA300或生理盐水(SAL)表示。肺灌洗白细胞进行评估后7天的挑战。老化gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠死在灌洗取样。受感染的gydF4y2BaMuc5acgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠在炎症相比没有差异gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba或C57BL / 6 j(没有显示)。误差,s.e.m。数字在括号中,gydF4y2BangydF4y2Ba老鼠。*gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05在基因型方差分析和基因型学生的gydF4y2BatgydF4y2Ba以及。gydF4y2BaTg, Scgb1a1-Muc5bgydF4y2Ba转基因。gydF4y2Ba

扩展数据图9的影响gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba在肺巨噬细胞表达。gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba,微球吞噬作用gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba和gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba小鼠肺巨噬细胞。数据包含微球/老鼠细胞的百分比。误差,s.e.m。*gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05组之间由学生决定gydF4y2BatgydF4y2Ba以及。gydF4y2BabgydF4y2Ba,Muc5b没有检测到肺灌洗从过敏野生型小鼠巨噬细胞。数据是代表五个老鼠。规模的酒吧,5μm。gydF4y2BacgydF4y2Ba积累efferocytotic巨噬细胞gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba肺组织。中性粒细胞在肺组织中gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2Ba和gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠immunolabelled和彩色涂(布朗)。星号在右下方面板标识整体中包含中性粒细胞肺巨噬细胞。箭头识别领域gydF4y2BacgydF4y2Ba高倍镜下显示。酒吧,规模50μm低放大率和15μm分辨率图像。gydF4y2Ba

扩展数据表1细胞因子和趋化因子在小鼠肺灌洗液gydF4y2Ba

补充信息gydF4y2Ba

黏膜纤毛的运输gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba+ / +gydF4y2BamTEC文化gydF4y2Ba

微球运输通过视频显微镜测量。延时视频速度是300 x。(英里/加仑503 kb)gydF4y2Ba

黏膜纤毛的运输gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba- / -gydF4y2BamTEC文化gydF4y2Ba

微球运输通过视频显微镜测量。延时视频速度是300 x。(英里/加仑503 kb)gydF4y2Ba

呼吸困难模式的垂死挣扎gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba- / -gydF4y2Ba鼠标在气管造口术gydF4y2Ba

一个异氟烷麻醉gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba- / -gydF4y2Ba鼠标显示深和扩展通气模式。(AVI 9397 kb)gydF4y2Ba

安静的潮汐的呼吸模式的垂死挣扎gydF4y2BaMuc5bgydF4y2Ba- / -gydF4y2Ba鼠标后立即气管造口术gydF4y2Ba

通风后气管造口术是肤浅的和快速的。注意异氟烷政府通过气管插管。(AVI 11064 kb)gydF4y2Ba

幻灯片gydF4y2Ba

源数据gydF4y2Ba

权利和权限gydF4y2Ba

再版和权限gydF4y2Ba

关于这篇文章gydF4y2Ba

引用这篇文章gydF4y2Ba

罗伊,M。,Livraghi-Butrico, A., Fletcher, A.et al。gydF4y2Ba需要Muc5b气道防御。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba505年,gydF4y2Ba412 - 416 (2014)。https://doi.org/10.1038/nature12807gydF4y2Ba

下载引用gydF4y2Ba

  • 收到了gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

  • 接受gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

  • 发表gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

  • 发行日期gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

  • DOIgydF4y2Ba:gydF4y2Bahttps://doi.org/10.1038/nature12807gydF4y2Ba

进一步的阅读gydF4y2Ba

评论gydF4y2Ba

通过提交评论你同意遵守我们的gydF4y2Ba条款gydF4y2Ba和gydF4y2Ba社区指导原则gydF4y2Ba。如果你发现一些滥用或不符合我们的条件或准则请国旗是不合适的。gydF4y2Ba

搜索gydF4y2Ba

快速链接gydF4y2Ba

自然简报gydF4y2Ba

报名参加gydF4y2Ba自然简报gydF4y2Ba通讯-重要的科学,每天免费发送到您的收件箱中。gydF4y2Ba

一天中最重要的科学故事,自由在你的收件箱。gydF4y2Ba 报名参加自然简报gydF4y2Ba