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．gydF4y2Ba 2013年1月1日；187（1）：65-77。gydF4y2Ba
内政部：10.1164/rccm.201203-0508摄氏度。gydF4y2Ba Epub 2012年11月9日。gydF4y2Ba

CXCL10-CXCR3促进中性粒细胞介导的病毒和非病毒源性爆发性肺损伤的发展gydF4y2Ba

Akihiko川gydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2Ba 凯基库巴地毯gydF4y2Ba，gydF4y2Ba 森田正之gydF4y2Ba，gydF4y2Ba 千田信介gydF4y2Ba，gydF4y2Ba 欲之手冢gydF4y2Ba，gydF4y2Ba 原广光gydF4y2Ba，gydF4y2Ba 佐佐木武彦gydF4y2Ba，gydF4y2Ba Toshiaki OhtekigydF4y2Ba，gydF4y2Ba V马可·拉涅利gydF4y2Ba，gydF4y2Ba 克劳迪娅·C·多斯桑托斯gydF4y2Ba，gydF4y2Ba 喜田岛KawaokagydF4y2Ba，gydF4y2Ba 秋原静夫gydF4y2Ba，gydF4y2Ba 安德鲁·D光泽gydF4y2Ba，gydF4y2Ba 宝路gydF4y2Ba，gydF4y2Ba 约瑟夫·M潘宁gydF4y2Ba，gydF4y2Ba Stefan UhliggydF4y2Ba，gydF4y2Ba 亚瑟年代SlutskygydF4y2Ba，gydF4y2Ba 伊井由美子gydF4y2Ba
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CXCL10-CXCR3促进中性粒细胞介导的病毒和非病毒源性爆发性肺损伤的发展gydF4y2Ba

Akihiko川gydF4y2Baet al。gydF4y2Ba 呼吸危重症护理医学杂志gydF4y2Ba．gydF4y2Ba ．gydF4y2Ba
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摘要gydF4y2Ba

理论基础：gydF4y2Ba严重呼吸道病毒(如严重急性呼吸综合征冠状病毒、H5N1禽流感病毒)感染后出现急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的患者表现出异常高水平的CXCL10，属于非elr(谷氨酸-亮氨酸-精氨酸)CXC趋化因子超家族。CXCL10可能不是严重病毒感染的旁观者，但可能直接参与中性粒细胞介导的过度肺部炎症的发病机制。gydF4y2Ba

目的:gydF4y2Ba我们研究了CXCL10及其受体CXCR3轴在非病毒和病毒来源的ARDS发病机制中的作用。gydF4y2Ba

方法：gydF4y2Ba我们在野生型小鼠和CXCL10、CXCR3、IFNAR1 (IFN-α/β受体1)或TIR含域接头诱导IFN-β (TRIF)缺失的小鼠中，通过酸误吸和气管内流感病毒感染诱导非病毒性ARDS。gydF4y2Ba

测量和主要结果：gydF4y2Ba我们发现，缺乏CXCL10或CXCR3的小鼠在非病毒性和病毒性ARDS的严重程度和存活率均得到改善，而缺乏IFNAR1的小鼠在体内无法控制ARDS的严重程度。ARDS患者肺中CXCL10水平升高很大程度上源于肺中性粒细胞浸润，中性粒细胞通过TRIF表达一种独特的CXCR3受体。CXCL10-CXCR3以自分泌方式作用于炎症中性粒细胞的氧化破裂和趋化，导致暴发性肺部炎症。gydF4y2Ba

结论：gydF4y2BaCXCL10-CXCR3信号似乎是ARDS病理恶化的关键因素。因此，CXCL10-CXCR3轴可能是治疗非病毒性和病毒性ARDS急性期的主要治疗靶点。gydF4y2Ba

数据gydF4y2Ba

图1所示。gydF4y2Ba
图1所示。gydF4y2Ba
动物和患者非病毒性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征(ARDS)中CXCL10表达升高（gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaegydF4y2Ba大鼠气管内灌注生理盐水(对照)或盐酸(酸)后，给予动物通气3小时。（gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)对照组肺弹性和3小时酸处理。每组n=6**gydF4y2BaPgydF4y2Ba与对照组大鼠相比<0.01(gydF4y2BabgydF4y2BaPa的变化gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba盐水或酸吸入后。每组6人。**gydF4y2BaPgydF4y2Ba与对照组相比，在整个过程中< 0.01。（gydF4y2BacgydF4y2Ba)对照组和酸处理组3小时肺组织病理学检查。注意炎症细胞浸润(gydF4y2Ba绿色箭头gydF4y2Ba)及肺出血(gydF4y2Ba红色的箭头gydF4y2Ba)。苏木精和伊红染色。原始的放大×200。（gydF4y2BadgydF4y2Ba对照组和酸处理组3小时肺灌洗液细胞计数。对照组N = 4;酸处理组N = 6。酸处理组的肺中性粒细胞数量高于对照组。**gydF4y2BaPgydF4y2Ba与对照肺相比<0.01(gydF4y2BaegydF4y2Ba)吸酸后上调基因的KEGG通路富集分析。列内的数字表示gydF4y2BaPgydF4y2Ba分析的价值。(gydF4y2BafgydF4y2Ba，gydF4y2BaggydF4y2Ba)向小鼠气管内滴注生理盐水（对照组）或盐酸（酸）后，动物通气3小时。(gydF4y2BafgydF4y2Ba) CXCL10 mRNA (gydF4y2Ba上面板gydF4y2Ba)及蛋白质浓度(gydF4y2Ba较低的面板gydF4y2Ba)对照组和酸处理组动物的肺在3小时内。对照组n=4；酸处理组n=6**gydF4y2BaPgydF4y2Ba与对照肺相比<0.01(gydF4y2BaggydF4y2Ba) CXCL2 (gydF4y2Ba上面板gydF4y2Ba)和干扰素-βgydF4y2Ba1gydF4y2Ba（gydF4y2Ba较低的面板gydF4y2Ba)对照组和酸处理组动物在3小时时肺部的mRNA表达。对照组n=4；酸处理组n=6**gydF4y2BaPgydF4y2Ba与对照肺相比<0.01(gydF4y2BahgydF4y2Ba)血浆CXCL10水平(gydF4y2Ba左栏gydF4y2Ba)及支气管肺泡灌洗液(BAL) (gydF4y2Ba右栏gydF4y2Ba)，对照组(n = 17)和非病毒来源的ARDS患者(n = 10)。**gydF4y2BaPgydF4y2Ba<0.01与对照组相比。数据见gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba，gydF4y2BabgydF4y2Ba，gydF4y2BadgydF4y2Ba，gydF4y2BafgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BahgydF4y2Ba表示为平均值±扫描电镜。gydF4y2Ba
图2。gydF4y2Ba
图2。gydF4y2Ba
小鼠病毒性肺损伤中CXCL10表达升高(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BafgydF4y2Ba)小鼠气管内感染流感（PR8/H1N1）（1×10gydF4y2Ba4gydF4y2BaTCIDgydF4y2Ba50gydF4y2Ba[66.7×LDgydF4y2Ba50gydF4y2Ba)病毒或模拟(控制)。（gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)感染流感病毒或模拟对照后1、2和5天小鼠组织弹性的变化。流感病毒感染组n=4；对照组n=4*gydF4y2BaPgydF4y2Ba与对照组小鼠相比，整个时间过程<0.05(gydF4y2BabgydF4y2Ba)流感(PR8/H1N1)病毒感染小鼠及对照小鼠肺组织病理学观察。值得注意的是，第2天炎性细胞增多，出血(gydF4y2Ba红色的箭头gydF4y2Ba)及大量炎症细胞浸润(gydF4y2Ba绿色箭头gydF4y2Ba)感染后第5天在病毒感染的肺中发现。苏木精-伊红染色。原始放大倍数×200。(gydF4y2BacgydF4y2Ba)病毒感染或对照小鼠5天后肺灌洗液细胞计数。病毒感染组N = 6;对照组N = 4。第五天，病毒感染肺部的中性粒细胞数量显著升高。**gydF4y2BaPgydF4y2Ba与对照肺相比<0.01(gydF4y2BadgydF4y2Ba)病毒治疗后上调基因的KEGG途径富集分析。列中的数字表示gydF4y2BaPgydF4y2Ba分析的价值。(gydF4y2BaegydF4y2Ba第0、1、2天病毒感染或对照肺CXCL10 mRNA的表达病毒感染组N = 6;对照组N = 4。**gydF4y2BaPgydF4y2Ba与对照肺相比<0.01(gydF4y2BafgydF4y2Ba) CXCL2和IFN-βgydF4y2Ba1gydF4y2Ba在第0,1,2天，病毒感染或对照小鼠肺中mRNA的表达。病毒感染组6例，对照组4例。**gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.01。数据gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba，gydF4y2BacgydF4y2Ba，gydF4y2BaegydF4y2Ba和gydF4y2BafgydF4y2Ba表示为平均值±扫描电镜。gydF4y2Ba
图3。gydF4y2Ba
图3。gydF4y2Ba
CXCL10-CXCR3阻断剂对小鼠非病毒性肺损伤的有益作用（gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)野生型（WT）和CXCL10基因敲除（KO）小鼠经酸或盐水处理后的肺组织弹性。酸处理组n=6–8；盐水处理组n=6**gydF4y2BaPgydF4y2Ba比较酸处理WT和CXCL10 KO小鼠的整个时间过程<0.01(gydF4y2BabgydF4y2Ba)肺组织病理学。酸处理3小时后取肺。CXCL10 KO小鼠炎症细胞浸润减少(gydF4y2Ba绿色箭头gydF4y2Ba)及出血(gydF4y2Ba红色的箭头gydF4y2Ba)在WT小鼠中显示。苏木精和伊红（H&E）染色。原始放大倍数×200(gydF4y2BacgydF4y2Ba)WT和CXCL10 KO小鼠在酸或盐水处理后3小时肺灌洗液中的中性粒细胞计数。酸处理组n=6；生理盐水治疗组n=4*gydF4y2BaPgydF4y2Ba与酸处理的WT小鼠相比< 0.05。（gydF4y2BadgydF4y2Ba)酸或盐水处理3小时后WT和CXCL10 KO小鼠肺组织髓过氧化物酶(MPO)活性。酸处理组N = 6;N = 4为盐水处理组。＊gydF4y2BaPgydF4y2Ba与酸处理的WT小鼠相比< 0.05。（gydF4y2BaegydF4y2Ba)酸或生理盐水处理后WT和CXCR3 KO小鼠肺组织弹性。每组N = 5。＊gydF4y2BaPgydF4y2Ba与酸处理的WT小鼠相比，整个时间过程<0.05(gydF4y2BafgydF4y2Ba肺组织病理学。酸处理3小时后取肺。CXCR3 KO小鼠炎症细胞浸润减少(gydF4y2Ba绿色箭头gydF4y2Ba)，水肿(gydF4y2Ba蓝箭头gydF4y2Ba)，出血(gydF4y2Ba红色的箭头gydF4y2Ba)。他走时染色。原始的放大×200。（gydF4y2BaggydF4y2Ba)酸处理后3小时WT和CXCR3 KO小鼠肺灌洗液中性粒细胞计数。＊gydF4y2BaPgydF4y2Ba与酸处理的WT小鼠相比< 0.05。（gydF4y2BahgydF4y2Ba)酸处理后WT和IFN-α/β受体1 (IFNAR1) KO小鼠的肺组织弹性。IFNAR1 KO小鼠与野生型小鼠酸吸后肺组织弹性变化无差异。每组N = 5。（gydF4y2Ba我gydF4y2Ba)酸处理后3小时WT和IFNAR1 KO小鼠肺灌洗液中性粒细胞计数。数据gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba，gydF4y2BacgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaegydF4y2Ba和gydF4y2BaggydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba我gydF4y2Ba表示为平均值±扫描电镜。gydF4y2Ba
图4。gydF4y2Ba
图4。gydF4y2Ba
CXCL10-CXCR3阻断剂对小鼠病毒性肺损伤的有益作用（gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaggydF4y2Ba)野生型(WT)、CXCL10敲除(KO)、CXCR3敲除(KO)和IFN-α/β受体1 (IFNAR1) KO小鼠气管内感染流感(PR8/H1N1)病毒(1000 TCID)gydF4y2Ba50gydF4y2Ba[6.7×LDgydF4y2Ba50gydF4y2Ba)或模仿(控制)。（gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba) WT或CXCL10 KO小鼠感染流感病毒(PR8/H1N1)后存活。每组N = 7。**gydF4y2BaPgydF4y2Ba与野生型小鼠相比<0.01。(gydF4y2BabgydF4y2Ba)感染流感(PR8/H1N1)病毒的WT或CXCR3 KO小鼠的存活情况。每组N = 7。＊gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05。（gydF4y2BacgydF4y2Ba) WT、CXCL10 KO和CXCR3 KO小鼠在病毒感染后0、3、5和7天肺组织弹性。每组N = 4。＊gydF4y2BaPgydF4y2Ba与CXCL10-KO或CXCR3-KO小鼠相比<0.05。(gydF4y2BadgydF4y2Ba)流感病毒感染后5天，从WT、CXCL10-KO和CXCR3-KO小鼠获得的肺灌洗液中的中性粒细胞计数。每组n=4*gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05。（gydF4y2BaegydF4y2Ba)流感病毒感染后5天，通过聚焦形成单位(focus forming unit, FFU)测定WT、CXCL10 KO和CXCR3 KO小鼠肺组织中的病毒滴度。每组N = 4。（gydF4y2BafgydF4y2Ba)感染流感（PR8/H1N1）病毒的WT和IFNAR1 KO小鼠的存活率。每组n=7。(gydF4y2BaggydF4y2Ba)流感病毒感染后5天WT小鼠和IFNAR1 KO小鼠肺灌洗液中性粒细胞计数。每组N = 4。（gydF4y2BahgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BajgydF4y2Ba气管内滴注灭活H5N1病毒颗粒或对照后，小鼠通气5小时。（gydF4y2BahgydF4y2Ba) WT和CXCL10 KO小鼠肺弹性的变化。每组N = 6。＊gydF4y2BaPgydF4y2Ba在整个时间过程中，比较H5N1病毒治疗的WT小鼠<0.05。(gydF4y2Ba我gydF4y2Ba)灭活H5N1病毒颗粒或载体治疗5小时后的肺组织。CXCL10 KO小鼠炎症细胞浸润减少(gydF4y2Ba绿色箭头gydF4y2Ba)，出血(gydF4y2Ba红色的箭头gydF4y2Ba)，水肿(gydF4y2Ba蓝箭头gydF4y2Ba)，并形成透明膜(gydF4y2Ba黄色箭头gydF4y2Ba)，在经灭活H5N1病毒处理的野生型小鼠中显示。苏木精-伊红染色。原始放大倍数×200。(gydF4y2BajgydF4y2Ba)肺给药载体或灭活H5N1病毒颗粒5小时后肺组织髓过氧化物酶（MPO）活性。每组n=6*gydF4y2BaPgydF4y2Ba<0.05比较H5N1治疗的野生小鼠。数据见gydF4y2BacgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaegydF4y2Ba，gydF4y2BaggydF4y2Ba，gydF4y2BahgydF4y2Ba和gydF4y2BajgydF4y2Ba表示为平均值±扫描电镜。gydF4y2Ba
图5。gydF4y2Ba
图5。gydF4y2Ba
炎症中性粒细胞CXCL10及其受体CXCR3的表达。（gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)酸处理(gydF4y2Ba上面板gydF4y2Ba)或经流感病毒治疗的肺(感染后5 d, 1 × 10gydF4y2Ba4gydF4y2BaTCIDgydF4y2Ba50gydF4y2Ba） (gydF4y2Ba较低的面板gydF4y2Ba).gydF4y2Ba红箭头gydF4y2BaCXCL-10染色阳性。（gydF4y2BabgydF4y2Ba) CXCL10在酸处理(gydF4y2Ba左面板gydF4y2Ba)或经病毒处理的(gydF4y2Ba右面板gydF4y2Ba)肺。每组n=5**gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.01。（gydF4y2BacgydF4y2Ba)细胞因子(CXCL9, IFN-β和CXCL2)在酸处理(gydF4y2Ba上面板gydF4y2Ba)病毒治疗(gydF4y2Ba较低的面板gydF4y2Ba)肺。每组n=5**gydF4y2BaPgydF4y2Ba与对照肺相比<0.01(gydF4y2BadgydF4y2Ba)酸处理3小时巨噬细胞和中性粒细胞中CXCR3的表达(gydF4y2Ba上面板gydF4y2Ba)及流感病毒感染5天(gydF4y2Ba较低的面板gydF4y2Ba)肺。每组n=5**gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.01。（gydF4y2BaegydF4y2Ba) CXCR3免疫组化(gydF4y2Ba绿色gydF4y2Ba)，Ly6G(gydF4y2Ba红色的gydF4y2Ba)，和霍克斯特(gydF4y2Ba蓝色的gydF4y2Ba)、经细支气管肺泡灌洗(BAL)从感染流感病毒(PR8/H1N1)小鼠5天获得的细胞和骨髓(BM)来源的幼稚中性粒细胞(对照)。CXCR3被定位于病毒感染小鼠BAL液中ly6g阳性中性粒细胞，但未定位于bm来源的幼稚中性粒细胞。（gydF4y2BafgydF4y2Ba)流式细胞术分析CD11b中CXCR3的表达gydF4y2Ba+gydF4y2BaLy6GgydF4y2Ba+gydF4y2Ba从流感病毒（PR8/H1N1）感染的野生型（WT）小鼠获得BAL液中的中性粒细胞5天，或从健康小鼠获得的BM衍生中性粒细胞（原始中性粒细胞）。显示了三个独立实验的代表性数据(gydF4y2BaggydF4y2Ba)在WT和TRIF敲除（KO）小鼠中，从模拟处理或病毒处理的肺分离的巨噬细胞和中性粒细胞中CXCR3的表达。每组n=4**gydF4y2BaPgydF4y2Ba与TRIF-KO小鼠相比<0.01。(gydF4y2BahgydF4y2Ba)流式细胞术分析CD11b中CXCR3的表达gydF4y2Ba+gydF4y2BaLy6GgydF4y2Ba+gydF4y2Ba从感染了流感病毒(PR8/H1N1)的野生型或TRIF KO小鼠中获得5天BAL液的中性粒细胞。给出了三个独立实验的代表性数据。数据gydF4y2BabgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BadgydF4y2Ba和gydF4y2BaggydF4y2Ba表示为平均值±扫描电镜。gydF4y2Ba
图6。gydF4y2Ba
图6。gydF4y2Ba
CXCL10-CXCR3激活炎症中性粒细胞的氧化破裂和趋化。（gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)在幼稚(gydF4y2Ba左面板gydF4y2Ba)发炎(gydF4y2Ba右面板gydF4y2Ba)中性粒细胞，分别从对照组和酸处理小鼠的肺组织中分离。CXCL10增强了炎症中甲酰-甲硫酰-亮基-苯丙氨酸(fMLP)诱导的超氧化物生成，但在幼稚中性粒细胞中没有。做了三个独立的实验。（gydF4y2BabgydF4y2Ba)从对照组和酸处理（肺损伤）小鼠肺组织分离的中性粒细胞对CXCL2的趋化活性。CXCL10增强酸处理（肺损伤）小鼠的趋化性，但不增强原始中性粒细胞的趋化性*gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05与未经CXCL2处理的酸处理中性粒细胞相比。（gydF4y2BacgydF4y2Ba)酸性处理后3小时，从野生型(WT)或CXCL10敲除(KO)小鼠的肺中分离出中性粒细胞。分离的中性粒细胞(5 × 10gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)气管内注射CXCL10 KO小鼠肺，酸吸诱导肺损伤模型3 h。观察到CXCL10 KO小鼠气管内移植WT中性粒细胞(WT中性粒细胞→CXCL10 KO)和CXCL10 KO小鼠气管内移植CXCL10 KO中性粒细胞(CXCL10 KO中性粒细胞→CXCL10 KO)酸处理后组织弹性的变化。每组N = 5。**gydF4y2BaPgydF4y2BaWT→CXCL10 KO和CXCL10 KO的中性粒细胞→CXCL10 KO的整个过程均< 0.01。（gydF4y2BadgydF4y2Ba)酸性处理后3小时，从WT或CXCR3 KO小鼠的肺中分离出中性粒细胞。分离的中性粒细胞(5 × 10gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)气管内注射到CXCR3 KO小鼠的肺中，小鼠接受酸吸入诱导的肺损伤模型3小时。酸处理CXCR3 KO小鼠气管内移植WT中性粒细胞（WT中性粒细胞）后组织弹性的变化→CXCR3-KO）和接受CXCR3-KO中性粒细胞（CXCR3-KO中性粒细胞）的CXCR3-KO小鼠→显示CXCR3（KO）。每组n=5**gydF4y2BaPgydF4y2Ba在整个时间过程中，比较WT中性粒细胞<0.01→CXCR3-KO和CXCR3-KO中性粒细胞→CXCR3-KO(gydF4y2BaegydF4y2Ba)显示CXCL10参与中性粒细胞介导的严重肺部炎症的假定机制的方案。该方案基于本文报道的功能分析。gydF4y2Ba看到gydF4y2BaDgydF4y2Ba 讨论gydF4y2Ba详情请参阅。数据输入gydF4y2BabgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BadgydF4y2Ba表示为平均值±扫描电镜。gydF4y2Ba
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