摘要gydF4y2Ba
天然淋巴样细胞(ILCs)是黏膜免疫的关键介质,第1组ILCs (ILC1细胞)和第3组ILCs (ILC3细胞)已被证明具有功能可塑性。在这里,我们发现第2组ILCs (ILC2细胞)在对感染性或毒性药物的反应中也表现出表型可塑性,其特征是转录因子GATA-3的表达显著降低,并伴随转变为产生干扰素-γ (IFN-γ)的ILC1细胞。白介素12 (IL-12)和IL-18调控这种转化,在病毒感染期间,ILC2细胞聚集在炎症区域并获得ilc1样表型。在机制上,这些ILC1细胞以依赖于转录因子T-bet的方式增强病毒诱导的炎症。值得注意的是,IL-12将人ILC2细胞转化为ILC1细胞,慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者中ILC1细胞的频率与疾病严重程度和对病情加重的易感性相关。因此,ILC2细胞的功能可塑性加剧了抗病毒免疫,可能对COPD等呼吸系统疾病产生不良后果。gydF4y2Ba
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2016年5月05gydF4y2Ba
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确认gydF4y2Ba
我们感谢MedImmune流式细胞术核心为所有细胞分类;用于包埋组织的MedImmune组织学核心;实验小鼠的维持工作人员;M. Stämpfli获得在MedImmune建立吸烟系统方面的专业知识和指导;A. Gonzales,用于运行和维持室内暴露于香烟烟雾的系统;C. Lopez实验室(宾夕法尼亚大学兽医学院)的流感病毒株PR8;M. Snaith帮助生成ST2-GFP报告小鼠;促进与全国犹太人健康中心的合作;C. Schnell, T. Thorn和NJH团队的其他成员对这一合作努力的承诺和贡献;J. Jönsson和K. Jansner用于组织学工作和图像处理和分析。gydF4y2Ba
作者信息gydF4y2Ba
从属关系gydF4y2Ba
贡献gydF4y2Ba
j.s.s. J.K.和A.A.H.计划了所有的实验;J.S.S.和j.k执行并分析了所有实验;a.m.c.、l.y.、G.H.P.和A.A.B.计划并执行特定的实验;c.s.、M.M.和J.S.E.切割、染色和分析所有组织学切片,并开发分析ILC位置的算法;L.Y.分析并生成COPDGene研究的统计数据和图表;G.H.P.和C.A.H.提供gydF4y2BaTbx21gydF4y2Ba−−/gydF4y2Ba老鼠和试剂;r.b提供COPD患者和对照组的血液样本;c.a.h., j.s.e., R.K.和A.A.H.提供反馈和编辑;J.S.S.和A.A.H.写了手稿。gydF4y2Ba
相应的作者gydF4y2Ba
道德声明gydF4y2Ba
相互竞争的利益gydF4y2Ba
j.s.s., j.k., a.m.c., l.y., a.a.b., R.K.和A.A.H.为MedImmune的雇员和股东,c.s., m.m., g.h.p., c.a.h., R.B.和J.S.E.获得了MedImmune的资金。gydF4y2Ba
综合补充信息gydF4y2Ba
补充图1流感病毒感染后ST2-GFP报告小鼠的生成及ILC1细胞的特性gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)按方法制备ST2-GFP报告小鼠。(gydF4y2BabgydF4y2Ba)在窝伴对照或ST2-GFP报告小鼠的肺中,流式细胞术显示Lineage与ST2-GFP染色的代表性图;以及CD90、IL-7Rα、CD44、CD25在Lin上的表达gydF4y2Ba-gydF4y2BaST2-GFPgydF4y2Ba+gydF4y2Ba细胞。比较感染后第7天初发肺、感染肺和引流淋巴结中ILC人群的代表性流式细胞术图(gydF4y2BacgydF4y2Ba).比较未感染和感染小鼠支气管肺泡灌洗液中ILC群体的代表性流式细胞术图(gydF4y2BadgydF4y2Ba).活/死可固定蓝色(gydF4y2BaegydF4y2Ba)或附件五(gydF4y2BafgydF4y2Ba)在感染后第7天染色于naïve和感染肺部的ILCs。(gydF4y2BaggydF4y2Ba) GATA-3、T-bet、CD44、CD25、IL-7rα、cKit和ICOS在肺常驻ST2中的表达gydF4y2Ba+gydF4y2Ba(红色)或IL-18rαgydF4y2Ba+gydF4y2Ba(蓝色)感染后第7天ILCs。gydF4y2Ba(h)gydF4y2Ba肺ILCs阳性Ki67的百分比。gydF4y2Ba(我)gydF4y2Ba感染后第7天分离的肺ILCs培养上清中IL-5、IL-13和IFN-γ水平,并按提示刺激24小时。数据用Mean±S.E.M.表示,b-h一个re representative of 2 independent experiments with 3-5 mice per group; 1l is representative of 2 separate experiments with 9 mice/group. *P<.01 according to the Mann-whitney Wilcoxon test.
补充图2细菌感染和/或暴露于卷烟烟雾触发肺部常驻ILC2细胞的表型变化。gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba得了gydF4y2Ba)应用MFI定量测定naïve小鼠及感染小鼠肺内IL-18Rα、Tbet和IL-12Rβ2对肺内IL-18Rα、Tbet和IL-12Rβ2的影响gydF4y2Ba金黄色葡萄球菌gydF4y2Ba(gydF4y2BaS.aureusgydF4y2Ba)。(gydF4y2BadgydF4y2Ba) GATA-3在幼稚小鼠或感染非分型小鼠中的代表性流式细胞术表达图gydF4y2Ba流感嗜血杆菌gydF4y2Ba(NTHi)。感染后第2天。(gydF4y2Bae-fgydF4y2Ba)感染后第5天未感染小鼠和感染NTHi小鼠肺部常驻ILCs中IL-12Rβ2表达的代表性流式细胞术图和MFI (gydF4y2BaggydF4y2Ba).在naïve小鼠、感染流感的小鼠或在感染流感前暴露于香烟烟雾的小鼠中表达GATA-3的细胞百分比。(gydF4y2BahgydF4y2Ba)幼稚小鼠、流感感染小鼠或流感感染前暴露于香烟烟雾的小鼠肺部IL-18Rα表达的代表性流式细胞术图。相关性(gydF4y2Ba我gydF4y2Ba)及百分比(gydF4y2BajgydF4y2Ba)表达ST2或IL-18Rα的ILCs在未感染流感小鼠、流感感染小鼠或流感感染前暴露于香烟烟雾的小鼠中。(gydF4y2Bak-lgydF4y2Ba) GATA-3和T-bet在幼稚小鼠、流感感染小鼠或流感感染前暴露于香烟烟雾的小鼠肺内ILCs中的表达。*gydF4y2BapgydF4y2Ba<.01, * *gydF4y2BapgydF4y2Ba<措施。a-f中的数据代表了2-3个独立实验,每组≥5只小鼠。g的数据来自三个独立的实验,每组3-15只小鼠。h-l的数据代表了3-4个独立实验,每组≥5只小鼠。*gydF4y2BapgydF4y2Ba<.01, * *gydF4y2BapgydF4y2Ba<措施。gydF4y2Ba
补充图3 IL-12和IL-18诱导ILC2细胞产生IFN-γgydF4y2Ba在体外gydF4y2Ba和gydF4y2Ba在活的有机体内gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)双次清除系阳性细胞后ILCs的典型流式细胞术图。ILCs定义为CD45gydF4y2Ba+gydF4y2Ba可行,CD3gydF4y2Ba-gydF4y2Ba, CD49bgydF4y2Ba-gydF4y2Ba,林gydF4y2Ba-gydF4y2BaCD44gydF4y2Ba+gydF4y2BaCD90gydF4y2Ba+gydF4y2BaIL-7rαgydF4y2Ba+gydF4y2Ba.IL-5水平(gydF4y2BabgydF4y2Ba)及IL-13 (gydF4y2BacgydF4y2Ba)在IL-12和IL-18培养4天后的培养上清中测定。GATA-3的MFI (gydF4y2BadgydF4y2Ba), ST2 (gydF4y2BaegydF4y2Ba), T-bet (gydF4y2BafgydF4y2Ba)及IL-18Rα (gydF4y2BaggydF4y2Ba)对经鼻内处理的小鼠肺驻留ILCs的影响。(gydF4y2Bah-jgydF4y2Ba)从上述处理的小鼠肺中纯化IL-5和IFN-g的代表性流式细胞术图。a-c的数据代表了三个独立的实验,其中ILC2细胞来自n≥8只小鼠。d-g中的数据代表了两个独立的实验。对于h-j,每个治疗组从n≥5只小鼠中收集ILCs。*gydF4y2BapgydF4y2Ba<.01, * *gydF4y2BapgydF4y2Ba<措施。gydF4y2Ba
补充图4 GFPgydF4y2Ba+gydF4y2BaILC2细胞在感染流感病毒后采用ILC1表型。gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba) ST2gydF4y2Ba+gydF4y2BaIL-18RαgydF4y2Ba-gydF4y2BaILC2在RAG/γc中分选转移gydF4y2Ba-/-gydF4y2Ba典型的流式细胞仪图显示GATA-3 (gydF4y2BabgydF4y2Ba), IL-18Rα(gydF4y2BacgydF4y2Ba)及IL-12Rβ2 (gydF4y2BadgydF4y2Ba)在病毒感染10天后过继转移ILC2细胞上的表达。典型的流式细胞仪图显示ifn - γ (gydF4y2BadgydF4y2Ba)或IL-13 (gydF4y2BaegydF4y2Ba)从肺中纯化并经IL-12和IL-18刺激过夜后过继转移的ILC2细胞表达(gydF4y2BadgydF4y2Ba)或IL-33 (gydF4y2BaegydF4y2Ba).GATA-3的MFI (gydF4y2BafgydF4y2Ba), IL-18Rα(gydF4y2BaggydF4y2Ba)及IL-12Rβ2 (gydF4y2BahgydF4y2Ba)。(gydF4y2Ba我gydF4y2Ba)在指示条件下过夜培养的ILCs上清中IFN-γ水平。数据用Mean表示,代表每组5-9只小鼠的2个独立实验(g-i)或每组合并的2个独立实验(j)gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.0001。所有数据在感染后第10天进行分析。gydF4y2Ba
补充图5流感病毒感染率和转移GFP的成像gydF4y2Ba+gydF4y2Ba组织中的ILC2细胞。gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba) RAG/γc中A型流感染色定量gydF4y2Ba-/-gydF4y2Ba感染后第10天缺陷小鼠。数据用Mean表示,代表2个独立实验,8-11只/组,***gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.0001。(gydF4y2BabgydF4y2Ba)在感染的RAG/γc中,用棕色DAB显色原进行GFP免疫染色阳性对照gydF4y2Ba-/-gydF4y2Ba小鼠接受了GFPgydF4y2Ba+gydF4y2BaILC2细胞。(gydF4y2BacgydF4y2Ba)在未接受任何GFP细胞的病毒感染小鼠中采用相同的染色方法进行阴性对照。(gydF4y2BadgydF4y2Ba)双原位杂交(ISH),绿色和红色显色原同时显示IL-12和IL18 mRNA。图像为感染后6 d,用棕色DAB显色原对流感病毒颗粒进行免疫染色。(gydF4y2BaegydF4y2Ba真核生物管家基因PPIB探针ISH阳性对照。(gydF4y2BafgydF4y2Ba)非真核细菌基因DapB阴性对照。(gydF4y2Bag hgydF4y2Ba)分别为单独检测IL-12和IL-18的阳性对照。规模的酒吧:b - h = 20μm。gydF4y2Ba
补充图6 T-bet促进ILC2细胞产生IFN-γ和CD90耗尽对肺驻留细胞的影响。gydF4y2Ba
典型的流式细胞图(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)及量化(gydF4y2BabgydF4y2Ba)的GATA-3在C57BL/6和C57BL/6中肺栖居ILCs中的表达gydF4y2BaTbx2gydF4y2Ba1gydF4y2Ba-/-gydF4y2Ba小鼠经PBS或IL-12、IL-18鼻内处理后。典型的流式细胞图(gydF4y2BacgydF4y2Ba)和IL-18Rα的表达,在(gydF4y2BadgydF4y2Ba),在C57BL/6和gydF4y2BaTbx2gydF4y2Ba1gydF4y2Ba-/-gydF4y2Ba小鼠经鼻内PBS或IL-12和IL-18治疗。典型的流式细胞图(gydF4y2BaegydF4y2Ba)及量化(gydF4y2BafgydF4y2Ba)与C57BL/6和C57BL/6中肺内IL-12Rβ2的表达有关gydF4y2BaTbx2gydF4y2Ba1gydF4y2Ba-/-gydF4y2Ba小鼠经鼻内PBS或IL-12和IL-18治疗。(gydF4y2BaggydF4y2Ba)从PBS-或IL-12/ il -18处理的C57BL/6和gydF4y2BaTbx2gydF4y2Ba1gydF4y2Ba-/-gydF4y2Ba用IL-12和IL-18过夜刺激小鼠。(gydF4y2BahgydF4y2Ba)经过夜刺激的纯化ILCs培养上清中IFN-γ水平。典型的流式细胞图gydF4y2Ba(我)gydF4y2Ba显示林gydF4y2Ba-gydF4y2BaCD90gydF4y2Ba+gydF4y2Ba细胞(受CD45控制gydF4y2Ba+gydF4y2Ba可行,CD3gydF4y2Ba-gydF4y2BaCD49bgydF4y2Ba-gydF4y2Ba用同型对照或抗cd90.2抗体处理的小鼠。(gydF4y2BajgydF4y2Ba)用同型对照或抗cd90.2抗体处理的未感染和感染小鼠中ILCs的百分比。典型的流式细胞图(gydF4y2BakgydF4y2Ba)显示NK细胞群(定义为可存活的CD45gydF4y2Ba+gydF4y2Ba, CD3gydF4y2Ba-gydF4y2BaCD49bgydF4y2Ba+gydF4y2Ba用同型对照或抗CD90.2抗体处理的未感染和感染SCID小鼠。(gydF4y2BalgydF4y2Ba)用同型对照或抗CD90.2抗体处理naïve及感染SCID小鼠肺部NK细胞的定量分析。典型的流式细胞图(gydF4y2Ba米gydF4y2Ba)显示间充质干细胞群(mSC,定义为可存活的CD45gydF4y2Ba-gydF4y2Ba, CD90gydF4y2Ba+gydF4y2Ba用同型对照或抗CD90.2抗体处理的未感染和感染小鼠。(gydF4y2BangydF4y2Ba)用同型对照或抗CD90.2抗体处理naïve和感染小鼠肺部mSC细胞的定量分析。(gydF4y2Bao-pgydF4y2Ba) CD166和Sca-1的表达gydF4y2Ba+gydF4y2BaCD45gydF4y2Ba-gydF4y2Ba肺部的细胞。(gydF4y2Ba问gydF4y2Ba)分别从IL-33和IL-33 +IL-12+IL-18处理的小鼠中纯化ILC2和ILC1细胞,并转移到RAG/γc缺陷小鼠中。数据显示为平均值,代表了2个独立实验,4-9只小鼠/组(a-g)或7-10只小鼠/组(j-n)或组是从2个独立实验(h)中汇集的gydF4y2BapgydF4y2Ba<.01, * *gydF4y2BapgydF4y2Ba<.001年,* * *gydF4y2BapgydF4y2Ba<。。gydF4y2Ba
补充图7健康人类供体ILC2细胞的流式细胞术门控策略。gydF4y2Ba
从3-4名健康供体中收集人类外周血浆细胞,并使用NK细胞富集试剂盒富集NK细胞/ILCs。nk富集后ILCs的纯度由具有代表性的流式细胞仪图显示,显示预先排序(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)及后排序(gydF4y2BabgydF4y2Ba)样品gydF4y2Ba在体外gydF4y2Ba培养人ILC2细胞,这里定义为CD45gydF4y2Ba+gydF4y2Ba可行的CD3gydF4y2Ba-gydF4y2BaCD19gydF4y2Ba-gydF4y2Ba林gydF4y2Ba-gydF4y2BaIL-7RαgydF4y2Ba+gydF4y2BaCRTH2gydF4y2Ba+gydF4y2BaCD161gydF4y2Ba+gydF4y2Ba.(gydF4y2BacgydF4y2Ba)具有代表性的流式细胞仪图显示IL-2和IL-33培养后的人ILC2细胞纯度。gydF4y2Ba
补充图8用于COPD患者ILC亚群识别和定量的流式细胞术门控策略。gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)非吸烟者(年龄匹配的健康对照)、健康吸烟者或COPD患者外周血中ILC门控策略的代表性流式细胞术图。T细胞和B细胞被清除,ILCs被定义为CD45gydF4y2Ba+gydF4y2Ba可行的CD3gydF4y2Ba-gydF4y2BaCD19gydF4y2Ba-gydF4y2Ba林gydF4y2Ba-gydF4y2BaIL-7RαgydF4y2Ba+gydF4y2BaCD56gydF4y2Ba-gydF4y2Ba.(gydF4y2BabgydF4y2Ba) FEV1/FVC与% ILC1细胞的相关性分析。(gydF4y2BacgydF4y2Ba)预测FEV1与% ILC2细胞的相关分析。(gydF4y2BadgydF4y2Ba)非吸烟者、健康吸烟者及COPD患者外周血FEV1/FVC与% ILC2细胞的相关性分析gydF4y2Ba(e)gydF4y2Ba定量分析非吸烟者、健康吸烟者和慢性阻塞性肺病患者ILC1和ILC2细胞百分比之和,虚线表示所有组的平均值±SD;42.3%±13.1%。组大小:b-d GOLD I=4;黄金二= 11;黄金3 = 12;黄金四= 14;e不吸烟者= 11;吸烟者= 18;总COPD = 42。gydF4y2Ba
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西尔弗,基尔利,哥本哈根,A。gydF4y2Baet al。gydF4y2Ba与COPD加重相关的炎症触发因素协调了肺部第2组先天淋巴样细胞的可塑性。gydF4y2BaNat ImmunolgydF4y2Ba17,gydF4y2Ba626 - 635(2016)。https://doi.org/10.1038/ni.3443gydF4y2Ba
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DOIgydF4y2Ba:gydF4y2Bahttps://doi.org/10.1038/ni.3443gydF4y2Ba
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