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。 2022年3月3;59 (3):2101798。
doi: 10.1183/13993003.01798 -2021人。 打印2022年3月。

激活免疫细胞水解酶在吸烟者和慢性阻塞性肺病患者的外周血:对治疗的影响

Ilona E Kammerl1, 苏菲哈迪12, 克劳迪娅弯曲3, 安德里亚Urmann1, 茱莉亚Peierl1, Yuqin王1, 奥利弗Vosyka1, 马里昂私生子14, 凯特琳Milger15, 尤尔根•贝赫15, 安德里亚·科赫16, Juliane Merl-Pham7, 斯蒂芬妮M·豪7, 查尔斯Pilette2, Holger舒尔茨3, Silke Meiners8910
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激活免疫细胞水解酶在吸烟者和慢性阻塞性肺病患者的外周血:对治疗的影响

Ilona E Kammerlet al。 欧元和J。 。
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文摘

背景:免疫细胞含有一种专门的蛋白酶体,即。所需的immunoproteasome细胞内蛋白质的降解。Immunoproteasomes免疫的关键调节细胞分化、炎症和自身免疫激活。Immunoproteasome功能外周免疫细胞可能改变吸烟和慢性阻塞性肺病(COPD),从而影响免疫细胞的反应。

方法:我们分析了表达和活性的蛋白酶体复合物外周血单核细胞(PBMCs)隔绝年轻健康男性吸烟者以及严重的慢性阻塞性肺病患者并与匹配控制。

结果:蛋白酶体表达调节慢性阻塞性肺病患者评估的量化反向transcriptase-PCR和大规模spectrometry-based蛋白质组学分析。蛋白酶体活性量化使用基于活动的调查和本地凝胶分析。我们观察到不同的激活immunoproteasomes外周血细胞的年轻男性吸烟者和重症慢性阻塞性肺病患者。本机凝胶分析和线性回归模型证实了健壮的激活和组装20年代水解酶升高,显著相关,降低COPD患者的肺功能参数。immunoproteasome明显激活在慢性阻塞性肺病患者PBMCs炎性细胞因子刺激在体外。抑制immunoproteasome减少促炎细胞因子表达COPD-derived血液中免疫细胞。

结论:鉴于慢性炎性信号的关键作用和新兴的参与自身免疫反应在慢性阻塞性肺病,治疗目标的immunoproteasome可能代表一种新型治疗COPD的概念。

利益冲突声明

利益冲突:即Kammerl没有披露。利益冲突:美国哈代没有披露。利益冲突:c弯曲没有披露。利益冲突:a . Urmann没有披露。利益冲突:j . Peierl没有披露。利益冲突:y王没有披露。利益冲突:o . Vosyka没有披露。利益冲突:m .私生子没有披露。利益冲突:k . Milger报告个人费用从阿斯利康讲座,BerlinChemie,葛兰素史克,诺华公司和赛诺菲,在提交工作。利益冲突:j .原意没有披露。 Conflict of interest: A. Koch has nothing to disclose. Conflict of interest: J. Merl-Pham has nothing to disclose. Conflict of interest: S.M. Hauck has nothing to disclose. Conflict of interest: C. Pilette has nothing to disclose. Conflict of interest: H. Schulz has nothing to disclose. Conflict of interest: S. Meiners has nothing to disclose.

数据

图1
图1
概述在分析蛋白酶体复合物的研究。)26 s蛋白酶体复杂的由一个中央20年代核心粒子的粒子与一个或两个19 s监管。20年代粒子和七个单元由四个环,两个外α-rings和两个内部β-rings三proteolytically活跃的子单元所在:β1,β2β5构成标准的蛋白酶体;三个immunosubunits LMP2, MECL-1 LMP7可以诱导,如。干扰素(IFN) -γ,但持续表达高水平的免疫细胞。b)基因/蛋白质名称命名法,酶活性和基于活动的调查(abp)用于区分免疫和标准的水解酶。
图2
图2
蛋白酶体活性分析外周血单核细胞(PBMCs)的年轻健康的吸烟者和非吸烟者。)基于活动的调查(ABP)分析PBMCs蛋白酶体活性的吸烟者(n = 20)和非吸烟者(n = 18日至19日)信号量化(标签强度)使用pan-reactive MV151,β1和LMP2-specific LW124,和β5——LMP7-specific MVB127 ABP。所有样品都是运行在一个大的凝胶,使信号的直接比较。b)凝胶分析蛋白质溶解产物PBMCs本族的吸烟者(S) (n = 20)和非吸烟者(NS) (n = 19)与荧光活性测定chymotrypsin-like (CT-L)蛋白酶体的活动。后续的免疫印迹的原生凝胶使用抗体α1-7子单元20年代的催化核心应用量化蛋白酶体复杂丰富。微凝胶的分析显示活动的相对信号强度。样本运行在四个不同的凝胶,每个样本正常化的平均强度的控制。具体的活动被定义为活动/丰富;具体来说,20年代的活动信号,26 s或总和的(活动)总额除以密度测量信号为疣状,即。丰富各自的复杂。数据作为中位数±四分位数;胡须指示范围。Mann-Whitney紫外线测试:*:p < 0.05;* *:p < 0.01。
图3
图3
蛋白酶体活性在外周血单核细胞(PBMCs)健康对照组和慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者。本机PBMC本地健康控制蛋白质溶解产物的凝胶分析(Ctrl)科目(n = 15: n = 9不吸烟者,n = 2前吸烟者和n = 4吸烟者)和慢性阻塞性肺病患者(n = 12)荧光活性测定chymotrypsin-like活动的蛋白酶体和随后的免疫印迹的原生凝胶使用抗体检测蛋白酶体复杂丰富的α1-7单元( 补充图S3a)。样本运行在四个不同的凝胶,每个样本正常化的平均强度的控制。微凝胶的分析显示为正常信号的均值控制。具体活动是作为活动/丰富的比率。统计分析:中间±四分位;胡须指示范围。Mann-Whitney紫外线测试:*:p < 0.05;* *:p < 0.01;* * *:p < 0.001。
图4
图4
分析外周血单核细胞的蛋白酶体表达(PBMCs)健康对照组和慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者。)定量反向transcriptase-PCR分析α-subunit PSMA3, immunoproteasome子单元PSMB8-10, 19 s亚基PSMC3和PSMD11 PBMCs健康对照组(n = 21 - 22)和慢性阻塞性肺病患者(n = 27 - 29)。RPL19和产生HPRT作为看家基因。褶皱的变化控制。b)质谱的蛋白质组学分析总蛋白质PBMCs的慢性阻塞性肺病(C)患者(n = 10)和控制(Ctrl)科目(n = 10)所有20年代的热图(PSMA和PSMB)和19 s亚基(PSMC和PSMD)。显著调节亚基会高亮显示为红色,明显下调子单元以蓝色突出显示。数据作为中位数±四分位数;胡须指示范围。Mann-Whitney紫外线测试:*:p < 0.05;* *:p < 0.01。
图5
图5
相关分析和线性回归分析的蛋白酶体复杂与选定的临床参数。斯皮尔曼相关的肺功能(用力呼气量在1 s (FEV1)/用力肺活量(FVC) (FEV1/ FVC % pred[26])与蛋白酶体复杂参数的活动,丰富和具体活动(活动/丰富)。显著的相关性以蓝色突出显示(负相关)和红色(正相关)。蛋白酶体的b, c)参数复杂分析调整性别、年龄和体重指数(BMI)(模型2),此外并发症和粒细胞百分比(模式3),淋巴细胞百分比(模式4)或每µL血液白细胞的数量(5)模型和免疫抑制药物(6)模型。模型1显示了调整值。数据标准化之前计算回归系数β(95%置信区间)。显著的回归估计描绘人们在黑色的、无意义的回归估计中描述的灰色。看到 补充表S4相应的值。
图6
图6
改变对蛋白酶体活动在干扰素(IFN) -γ或脂多糖(LPS)治疗外周血单核细胞(PBMCs)与健康对照组和慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者。PBMCs健康对照组(n = 6日至14日)和慢性阻塞性肺病患者(n = 6 - 10)治疗)75 U·毫升−1IFN-γ或b) 1µg·毫升−1有限合伙人24 h。蛋白酶体chymotrypsin-like (CT-L) caspase-like(氯)和trypsin-like (T-L)活动进行分析使用化学发光底物各自的具体活动和显示为褶皱在各自的未经处理的控制。c)的mRNA表达细胞因子白介素(IL) 1 b, IL - 6,引发和IL - 10测定PBMCs健康对照组(n = 9)或慢性阻塞性肺病患者(n = 7)处理/我没有immunoproteasome抑制剂lu - 005(0.5µM 2 h预处理)和有限合伙人(1µg·毫升−1,24小时)。RPL19和产生HPRT作为看家基因。褶皱随溶剂变化控制在控制(Ctrl)和慢性阻塞性肺病组和与所有样本组合(梳理)所示。提出了a、b)数据中间±四分位;胡须指示范围。一个示例Wilcoxon测试:*:p < 0.05;* *:p < 0.01。c)内配对t检验组:*:p < 0.05。Mann-Whitney紫外线测试区别LPS-treated控制与COPD组:# #:p < 0.01;# # #:p < 0.001。
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