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  • 改建和树突细胞种类alveolar-lymphoid接口提供了一个结构基础上增加肺泡抗原摄取在慢性阻塞性肺疾病

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菜单条
慢性阻塞性肺疾病
原文
改建和树突细胞种类alveolar-lymphoid接口提供了一个结构基础上增加肺泡抗原摄取在慢性阻塞性肺疾病
免费的
  1. 美智子森1,
  2. 塞西莉亚K安德森2,
  3. Kaj一斯维德贝格1,
  4. 佩妮高兴2,3,
  5. 安德斯贝里奎斯特2,
  6. Medya Shikhagaie1,
  7. Claes-Goran Lofdahl2,
  8. 乔纳斯年代Erjefalt1,2
  1. 1实验医学科学部门隆德大学隆德、瑞典
  2. 2呼吸系统药物和变态反应学隆德大学医院,隆德、瑞典
  3. 3呼吸萨尔格学院医学和变态反应学瑞典哥德堡大学哥德堡、瑞典
  1. 对应到头,乔纳斯S Erjefalt博士单位气道炎症和免疫学、实验医学,BMC D12, Klinikgatan 30,隆德大学,隆德se - 22184年瑞典;Jonas.Erjefalt在{}med.lu.se

文摘

基本原理肺泡病理学在慢性阻塞性肺疾病(COPD)涉及抗原驱动免疫活动。然而,肺泡适应性免疫反应的诱导网站一直缺乏研究。

目标探讨假设肺泡腔和淋巴聚集之间的接口(LAs)提供结构基础在COPD肺肺泡抗原摄取增加。

方法轻度患者的肺样本(全球倡议慢性阻塞性肺疾病(黄金)I期),moderate-severe(黄金ii iii),和非常严重的慢性阻塞性肺病(黄金IV)受到适应性免疫系统组件的详细的组织学评估。从未吸烟者和吸烟者没有慢性阻塞性肺病担任控制。

结果定量组织学,涉及计算机三维重建,证实了丰富的alveolar-restricted发生拉透露,第一次,绝大多数拉斯维加斯有相关的血管或细支气管肺泡界面还淋巴管的错综复杂的网络。独特的COPD的肺,接口上皮转化为柱状表型。积累langerin (CD207)+接口中树突细胞发生上皮在COPD患者而不是控制。langerin antigen-capturing能力+证实了树突细胞增加肺泡突起和物理T细胞接触。这些免疫改造的几个参数与肺功能参数。

结论严重的慢性阻塞性肺病阶段与出现的改建和树突细胞种类alveolar-lymphoid接口。这部小说类型的免疫改造,预计增加应对肺泡抗原的能力,建议贡献在慢性阻塞性肺病加重炎症。

  • 慢性阻塞性肺病的病理
  • 慢性阻塞性肺病的机制

http://dx.doi.org/10.1136/thoraxjnl - 2012 - 202879

来自Altmetric.com的统计

    关键信息

    关键问题是什么?

    • 外围lymphocyte-rich淋巴聚集在慢性阻塞性肺病(COPD)患者提供一个结构依据肺泡抗原摄取周围肺?

    底线是什么?

    • 严重的慢性阻塞性肺病阶段与改造之间的接口肺泡腔和淋巴聚集。这些变化,包括选择性积累的树突细胞上皮的接口,与肺功能,建议增加肺的能力应对肺泡免疫触发器。

    为什么要读吗?

    • 这部小说类型的结构改变可能导致自适应免疫反应的诱导晚期慢性阻塞性肺病的患者也可以代表一个一般适应促进抗原在远端肺吸收。

    介绍

    慢性阻塞性肺疾病(COPD)是全球发病率和死亡率的主要原因。1长期接触吸入烟草烟雾的化学刺激物导致慢性肺部和破坏性炎症。2,3除了先天免疫反应在慢性阻塞性肺病,越来越清楚的是,在COPD肺抗原驱动自适应免疫反应被激活。4

    进行航空、上皮细胞树突细胞(dc)胞质突起延伸到样品腔的抗原。5当遇到抗原时,DCs迁移到淋巴结和现在的幼稚T细胞的抗原,从而启动适应性免疫反应。6重要的是,本地适应性免疫反应在慢性阻塞性肺病也发生在肺部,bronchiolar-associated淋巴聚集。7因为只有稀少的数量等淋巴聚集(LAs)出现在健康受试者,这些结构被认为发展由于长期炎症或感染(即淋巴新生)。8 - 10因此肺拉斯维加斯不被视为不可或缺的一部分二级淋巴器官(如淋巴结或肠道派尔集合淋巴结补丁),因此称为三级淋巴器官或异位淋巴组织。10

    肺拉斯维加斯可能获得通过表面迁移气道DCs吸入腔的抗原。11然而,拉斯维加斯也被观察到遥远的开展航空公司网站。12 - 14目前还不清楚是否这些结构获得肺腔的抗原来自其他地区如肺泡薄壁组织,一个室,在慢性阻塞性肺病是经常受到炎症和感染。15然而,尽管肺泡广泛适应性免疫反应可能发生在慢性阻塞性肺病,对肺泡抗原摄取是如何以及在哪里发生。

    最近在老鼠身上的实验表明,当抗原是灌输进入肺部,最总抗原的吸收是由分散的DCs在肺泡薄壁组织。16,17然而,它可以推测,在人类呼吸道疾病,如慢性阻塞性肺病、肺泡抗原摄取也进行了专门alveolar-lymphoid接口,类似于古典luminal-lymphoid接口mucosal-associated淋巴组织。然而,尽管这种安排促进局部和更快速抗原表示,alveolar-lymphoid接口之前从未被探索。本研究执行第一集中探索这个接口和测试假设DC-rich肺泡腔和拉斯维加斯提供之间的接口结构的基础上增加肺泡抗原摄取在慢性阻塞性肺病。

    方法

    额外的方法论的细节在网上提供补充数据。

    病人

    从COPD患者肺组织和从不吸烟和吸烟控制收集来自46个受试者接受肺移植或为疑似肺癌手术切除。18慢性阻塞性肺病患者分为轻度(全球倡议慢性阻塞性肺疾病(黄金)I期),中度到重度(黄金ii iii)和非常严重的慢性阻塞性肺病(黄金IV)。主体特征、入选标准和方法的细节,提出了表1和在网上补充数据。

    把这个表:
    表1

    学科特点

    所有科目给书面知情同意参与这项研究,经当地伦理委员会批准。

    描述的外围肺拉斯维加斯

    为每个主题多个外围肺样本进行标准化和处理生成石蜡固定部分。拉斯维加斯,定义为50多个连续的淋巴细胞,是量化和分组根据其解剖位置:小气道/ bronchiolar-associated淋巴组织(缩写BRALT为了区别bronchial-associated淋巴组织BALT), vascular-associated淋巴组织(VALT,定义为拉斯维加斯non-bronchiolar-associated孤独的血管直径> 140µm)和alveolar-only淋巴组织(ALT,定义为拉斯维加斯分开任何细支气管胸膜组织或肺血管)。

    免疫组织化学

    免疫组织化学(包含IHC)进行自动包含IHC机器人(DakoCytomation、斯特鲁普、丹麦)。(见使用的所有主要抗体表2)和包含IHC协议已被广泛用于石蜡切片进行验证。

    把这个表:
    表2

    主要用于抗体免疫组织化学

    使用Dako想象装备免疫反应性的视觉效果。19亮视场双染色第一初级抗体检测与碱性phosphatase-conjugated辣根peroxidase-conjugated抗体和第二抗体。免疫荧光双重染色法进行评估colocalisation。18

    串行section-based拉斯维加斯的三维重建

    一系列串行部分(> 30)被用来生成图像分割数据的拉斯维加斯,实质组织和应用淋巴管。Structure-specific分割数据加载到一个软件平台(阿米拉5.4.2面貌成像公司,圣地亚哥,加利福尼亚州,美国),揭示了三维结构。

    量化

    每个主题的多个大型部分(从两到三分离肺外围地区)进行分析。高分辨率的数字图像,代表整个部分区域,生成所有明视场部分使用slide-scanning机器人(ScanScope Aperio技术,Vista,加利福尼亚,美国)。的形态学分析和量化的免疫反应性进行使用Aperio透视仪V.10.0软件(Aperio技术)。除了多个肺泡区域,共有大约1000个人细支气管和肺血管进行评估。Alveolar-LA接口被手动测量光标跟踪。Langerin+DCs是手动计算沿alveolar-LA接口和不同地区在拉斯维加斯。量化涉及人工计数或光标跟踪进行盲法部分。

    统计数据

    值作为中值(范围),除非另有说明。克鲁斯卡尔-沃利斯非参数测试之后,邓恩的多重比较文章测试是用于对比研究团体和Mann-Whitney测试是用于比较两组(棱镜V.5.0 GraphPad软件,圣地亚哥,加利福尼亚州,美国)。斯皮尔曼秩方法被用来计算相关系数。

    结果

    拉斯维加斯存在于所有主要外围肺隔间

    二维方法来评估拉斯维加斯的分布

    由于初始观察COPD肺广泛解剖分布拉斯维加斯的(请参见图S1和在线补充表S1),拉斯维加斯都量化,分为BRALTs VALTs和alt (图1,参见图S1和在线补充表S1)。BRALT结构主要是观察在细支气管动脉外膜层。各学习小组的平均BRALTs到达细支气管上皮细胞的17.7%。虽然细支气管的百分比包含BRALTs增加黄金四期慢性阻塞性肺病与从不吸烟者的数量(p < 0.05), BRALTs没有改变在学习小组。VALTs的数量,一个几乎完全外膜分布,增加黄金四期COPD患者与从不吸烟对照组(p < 0.01)。在肺泡实质,COPD患者倾向于显示数量的增加alt(见在线补充表S1)。在黄金四期,拉斯维加斯最发达的ki - 67+增殖细胞,增加CD21。表征+卵泡DCs(见在线补充数据)。观察卵泡CD21免疫反应性表征同样经常在BRALTs, VALTs和alt。

    Lymphoid aggregates (LAs) are formed in all major lung compartments of the peripheral lung. (A) Bar graph showing the relative proportion of alveolar-only lymphoid tissue (ALT), vascular-associated lymphoid tissue (VALT), and bronchiolar-associated lymphoid tissue (BRALT) structures, as revealed by two-dimensional analysis of Masson's trichrome-stained sections from never smokers, smokers without chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and patients with Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) stage I–IV COPD. Values are given as mean±SEM. Statistical analysis was performed using the Kruskal–Wallis non-parametric test followed by Dunn's multiple comparison post test. **p<0.01. (B) Examples from a series with >400 haematoxylin-eosin stained sections (4 μm thick) used to reveal the true three-dimensional distribution of peripheral lung LAs. The images exemplify the gradual emergence and disappearance of a LA (outlined by dashed lines) without any associated pulmonary vessel or conducting airway. The section number is indicated in the images. (C) Similar image stacks were used to visualise true alveolar LA by computerised three-dimensional reconstruction, exemplified by a LA (white) and surrounding parenchymal tissue (yellow) and alveolar lumen (blue grey) (see online supplementary data for methodological details). (D) Three-dimensional image of another viewing angle. Scale bars: (B) 100 µm; (C,D) 200 µm.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图1
    图1

    淋巴聚集(LAs)是在所有主要形成肺肺外围的隔间。(一)条形图显示的相对比例alveolar-only淋巴组织(ALT) vascular-associated淋巴组织(VALT)和bronchiolar-associated淋巴组织(BRALT)结构,揭示了二维分析马森的trichrome-stained部分从不吸烟者,吸烟没有慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者和慢性阻塞性肺疾病的全球倡议I-IV慢性阻塞性肺病(黄金)阶段。值作为均值±SEM。统计分析了利用克鲁斯卡尔-沃利斯非参数测试其次是邓恩的多重比较测试。* * p < 0.01。(B)的例子从一系列> 400 haematoxylin-eosin彩色部分(4μm厚)用于揭示肺外围LAs的真正的三维分布。图像之际逐渐出现和消失的LA(虚线)列出没有任何相关的肺血管或进行气道。中的部分数字是表示图像。(C)类似的图像栈被用来想象真正的肺泡拉通过计算机三维重建,以周围拉(白色)和实质组织(黄色)和肺泡腔(蓝灰色)(见在线补充数据方法论的细节)。(D)另一个视角的三维图像。 Scale bars: (B) 100 µm; (C,D) 200 µm.

    三维真实alveolar-only LAs的确认

    串行section-based进行三维分析揭示肺拉斯维加斯的真实空间分布。分析证实存在如此ALT结构;也就是说,alveolar-only拉斯维加斯与细支气管或肺血管(没有身体接触图1罪犯)。在慢性阻塞性肺病,平均25.4%的拉斯维加斯是真的alt和31.2%的拉斯维加斯VALTs。因此,剩下的43.4%的拉斯维加斯BRALTs。这连续切片分析还显示,79.8%的所有标识alt在二维的部分实际上是真正的alt。同样,89.3%的VALTs VALTs都是如此。

    BRALT和VALT结构有着广泛的接口与肺泡腔和淋巴管

    绝大多数的拉斯维加斯,包括BRALTs VALTs,直接接口向肺泡腔(图2A、C、D)。无论解剖位置,在拉斯维加斯的频率没有影响肺泡学习小组之间的接口被发现(图2 a和表3)。

    把这个表:
    表3

    肺泡lumen-LA接口的特点

    Lymphoid aggregates (LAs) have extensive interfaces with the alveolar lumen and peripheral lymphatic vessels. (A) Quantitative data showing that in all study groups the majority of LAs had an alveolar lumen–LA interface, irrespective of anatomical localisation. Values are given as mean±SEM. (B) Quantification of the total length of alveolar–LA interfaces. Statistical analysis was performed using the Kruskal–Wallis non-parametric test followed by Dunn's multiple comparison post test. Horizontal lines indicate medians for each group. *p<0.05. (C) Photomicrograph of a typical bronchiolar-associated lymphoid tissue (BRALT) with its interface with the alveolar lumen (asterisk) and podoplanin+/α-smooth muscle actin+ lymphatic vessels (arrowheads; brown). α-Smooth muscle actin+ cells are shown in red. Arrow indicates alveolar macrophages and ‘Ep’ the bronchiolar epithelium. Black endogenous pigment depositions are also visible. Epithelial basal cells and pneumocytes showed a weak immunoreactivity for podoplanin. Cell nuclei were counterstained with Mayer's haematoxylin (blue stain). (D) Photomicrograph of a similarly stained vascular-associated lymphoid tissue (VALT) with its direct interface with the alveolar lumen and extensive connection to podoplanin+/α-smooth muscle actin+ lymphatic vessel (arrowheads). (E) Three-dimensional rendering of an image stack with 40 (4 μm thick) serial sections revealed an intricate relationship between immunostained lymphatic vessels and peripheral lung LA. White: LA; blue: lymphatic vessels. (F) The relative proportion of anatomic structures along the LA perimeters, divided into alveolar interface, lymphatic vessel borders and remaining firm tissue (ie, airway wall tissue, adventitial tissue of pulmonary vessels, or parenchymal tissue). Values are given as mean±SEM. Scale bars: (C–E) 100 µm.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图2
    图2

    淋巴聚集(LAs)广泛的接口与肺泡腔和周围淋巴管。(A)定量数据显示,在所有的学习小组的大多数拉斯维加斯有肺泡lumen-LA接口,无论解剖本地化。值作为均值±SEM。(B)量化的总长度alveolar-LA接口。统计分析了利用克鲁斯卡尔-沃利斯非参数测试其次是邓恩的多重比较测试。水平线表示中位数为每个组。* p < 0.05。(C)典型bronchiolar-associated淋巴组织的显微照片(BRALT)的接口与肺泡腔(星号)和podoplanin+/α-smooth肌肉肌动蛋白+淋巴管(箭头;布朗)。α-Smooth肌肉肌动蛋白+细胞显示为红色。箭头表示肺泡巨噬细胞和Ep的细支气管上皮细胞。黑色的内源性色素口供也可见。上皮基底细胞和podoplanin pneumocytes显示弱的免疫反应性。细胞核与迈耶的苏木精复染色(蓝着色)。(D)的显微照片类似彩色vascular-associated淋巴组织(VALT)与它的直接接口与podoplanin肺泡腔和广泛的连接+/α-smooth肌肉肌动蛋白+淋巴管(箭头)。(E)的三维渲染图像栈40(4μm厚)串行部分显示一个错综复杂的关系应用肺淋巴管和外围。白:洛杉矶;蓝色:淋巴管。(F)解剖结构在洛杉矶周边的相对比例,分为肺泡界面,淋巴管边界和剩余的公司组织(即气道壁组织,肺血管外膜组织,或实质组织)。值作为均值±SEM。µm规模酒吧(汉英):100。

    肺泡接口的总长度,LA数量和平均长度的组合的肺泡界面,增加先进COPD与从不吸烟控制(图2B)。在所有的拉斯维加斯和学习小组,平均33.4%的洛杉矶周边正面临肺泡腔(图2F)。

    免疫组织化学的可视化podoplanin+拉斯维加斯淋巴管之间表现出密切的空间关系和淋巴管(图2C, D)。三维重建podoplanin-stained淋巴管进一步揭示BRALT之间错综复杂的联系,VALT、ALT和淋巴管(例证图2E)。在所有学习小组淋巴管组成平均洛杉矶周边的20.3% (图2F)。

    改造alveolar-lymphoid接口的上皮细胞在慢性阻塞性肺病

    从不吸烟控制alveolar-lymphoid上皮,在所有地点,主要是一个简单的鳞状类型(图3A, E)。类似的上皮细胞,但增加的立方上皮,出现在吸烟者和COPD患者(图3B, F)。在慢性阻塞性肺病的更高级阶段(黄金II-IV)立方上皮的出现是伴随着更高的柱状,non-ciliated上皮(图3G H)。柱状上皮发生同样的出现在BRALTs, VALTs和alt (表3),导致比例显著增加,柱状上皮总长度增加黄金IV慢性阻塞性肺病患者图3C, D)。重要的是,柱状上皮黄金II-IV COPD患者仅限于alveolar-LA接口(未找到类似的上皮细胞在周围肺实质或面临其他肺泡接口,例如,肺血管的动脉外膜或进行航空公司)。

    Altered epithelial phenotype at alveolar–lymphoid aggregate (LA) interfaces in patients with chronic obstructive pulmonary disease. The proportion of (A) simple squamous, (B) simple cuboidal and (C) columnar interface epithelium was quantified on podoplanin (lymphatic vessels)/α-smooth muscle actin stained-sections from peripheral lung samples. (D) Quantification of the total length of columnar interface epithelium. (A–D) Statistical analyses were performed using the Kruskal–Wallis non-parametric test followed by Dunn's multiple comparison post test. Horizontal lines indicate medians for each group. *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001. (E–G) Micrographs where brown cytokeratin immunoreactivity visualise the epithelium at alveolar–LA interfaces. Representative images of (E) a simple squamous epithelium; (F) a simple cuboidal epithelium (arrowhead) surrounded by squamous epithelium; (G) a patchy stretch of non-ciliated columnar epithelium (arrowhead, note the sharp border to the flanking squamous epithelium). Cell nuclei were counterstained with Mayer's haematoxylin (blue stain). (H) Computerised three-dimensional rendering of podoplanin-stained sections demonstrated the functional spatial arrangement between the alveolar lumen and interface epithelium (red), the LA (white) and the opposing intertwined network of lymphatic vessels (blue). The inset exemplifies an image from the series with 40 (4 μm thick) podoplanin-stained sections used for the three-dimensional reconstruction (see online supplementary data for methodological details). The asterisk indicates the interface epithelium. Scale bars: (E–G) 25 µm; (H, inset) 100 µm.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图3
    图3

    改变上皮表型alveolar-lymphoid聚合(LA)接口在慢性阻塞性肺疾病患者。的比例(A)简单的鳞状,(B)和(C)柱状界面为单层立方上皮是量化podoplanin(淋巴管)/α-smooth肌肉肌动蛋白stained-sections从边缘肺样本。(D)量化总长度的柱状上皮接口。(模拟)统计分析利用克鲁斯卡尔-沃利斯非参数测试其次是邓恩的多重比较测试。水平线表示中位数为每个组。* p < 0.05;* * p < 0.01;* * * p < 0.001。(eg)显微图棕色细胞角蛋白免疫反应性想象的上皮alveolar-LA接口。代表性的图片(E)一个简单的鳞状上皮; (F) a simple cuboidal epithelium (arrowhead) surrounded by squamous epithelium; (G) a patchy stretch of non-ciliated columnar epithelium (arrowhead, note the sharp border to the flanking squamous epithelium). Cell nuclei were counterstained with Mayer's haematoxylin (blue stain). (H) Computerised three-dimensional rendering of podoplanin-stained sections demonstrated the functional spatial arrangement between the alveolar lumen and interface epithelium (red), the LA (white) and the opposing intertwined network of lymphatic vessels (blue). The inset exemplifies an image from the series with 40 (4 μm thick) podoplanin-stained sections used for the three-dimensional reconstruction (see online supplementary data for methodological details). The asterisk indicates the interface epithelium. Scale bars: (E–G) 25 µm; (H, inset) 100 µm.

    选择性积累抗原呈递DCs在COPD肺alveolar-lymphoid接口

    Langerin (CD207)+DCs代表的主要抗原呈递细胞类型进行气道慢性阻塞性肺病。20.,21因此,我们如果langerin探索+DCs出席alveolar-LA接口。无论解剖位置,没有或很少langerin接口+DCs中,从不吸烟和吸烟控制(图4D-F)。相比之下,丰富和增加langerin的数字+DCs观察慢性阻塞性肺病(图4D-F和表3)。没有,或者很少DCs中non-LA肺泡界面。

    Accumulation of langerin+ dendritic cells (DCs) along alveolar–lymphoid aggregate (LA) interfaces. (A) Micrograph exemplifying homing of langerin+ DCs (brown) along the interface epithelium overlying a LA with a germinal centre (GC) (scale bar, 50 µm). Asterisks indicate alveolar lumen filled with macrophages. Arrowhead points to a langerin+ DC reaching the alveolar lumen. Black pigment deposition is visible. (B,C) Langerin+ DCs displayed a typical dendritic morphology with protrusions extending into the alveolar lumen (arrowhead in B) or a more basolateral position (scale bars in B,C 7 µm). Cell nuclei were counterstained with Mayer's haematoxylin (blue stain). (D,E) Quantification of langerin+ DCs along peripheral lung LAs with squamous and cuboidal interface epithelium. (F) Quantification of the total number of interface langerin+ DCs, including DCs in the columnar interface epithelium. (D–F) Statistical analyses were performed using the Kruskal–Wallis non-parametric test followed by Dunn's multiple comparison post test. Horizontal lines indicate medians for each group. *p<0.05; ***p<0.001. (G) The densities of langerin+ DCs within distinct LA regions. Values are given as mean±SEM.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图4
    图4

    langerin积累+树突状细胞(dc) alveolar-lymphoid聚合(LA)接口。(一)显微图举例langerin归航+DCs(布朗)沿着接口上皮覆盖一个洛杉矶生发中心(GC)(比例尺,50µm)。星号显示肺泡腔内充满了巨噬细胞。箭头指向langerin+直流到达肺泡腔。黑色色素沉积是可见的。Langerin (B, C)+DCs显示一个典型的树突状形态与突起延伸到肺泡腔(箭头B)或更多的基底位置(规模酒吧B, C 7µm)。细胞核与迈耶的苏木精复染色(蓝着色)。langerin (D, E)量化+DCs在外围肺拉斯维加斯与鳞状上皮和立方形的接口。(F)量化langerin总数的接口+DCs,包括DCs的柱状上皮接口。(D-F)统计分析利用克鲁斯卡尔-沃利斯非参数测试其次是邓恩的多重比较测试。水平线表示中位数为每个组。* p < 0.05;* * * p < 0.001。(G) langerin的密度+DCs在不同的洛杉矶地区。值作为均值±SEM。

    详细分析langerin的分布+DCs在拉斯维加斯一个肺泡界面显示选择性积累DCs肺泡界面区域。肺泡内的最高密度界面上皮(数字4和5)。还在淋巴组织,DCs积累表面区域下方界面肺泡上皮细胞(图4G)。所有COPD组表面的洛杉矶地区拥有较高的直流密度与中央或反对地区(总体p值0.034黄金我0.002,黄金ii iii和IV)。接口DCs的选择性积累也同样不管拉斯维加斯的解剖分布。总的来说,在COPD组80%以上的LA-associated langerin+DCs接口上皮内出现或肤浅的洛杉矶地区(例证数字4和5)。

    Langerin+ dendritic cells (DCs) colocalised with cytokeratin+ interface epithelium and were in close contact with areas of B and T cells in lymphoid aggregates (LAs). (A) Immunofluorescence double staining revealed colocalisation of langerin+ DCs (red) and cytokeratin+ interface epithelium (green). Langerin+ DCs were in direct contact with (B) CD20+ B cells (yellow) and in close contact with (C) CD4+ T cells (brown). (D) A LA with direct interfaces with the bronchiolar (Br) epithelium and the alveolar lumen*. High endothelial venule (HEV)-like structures were frequently observed within the LAs. All sections were counterstained with DNA-binding fluorochrome (Hoechst 3332, blue). In (A–D), asterisks indicate alveolar lumen. In (A,C,D) arrowheads indicate langerin+ DCs reaching the alveolar lumen. Scale bars: (A,B) 100 µm; (C) 25 µm; (D) 80 µm.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图5
    图5

    Langerin+树突状细胞(dc)和细胞角蛋白colocalised+接口上皮和在密切接触区域B和T淋巴细胞的总量(LAs)。(一)免疫荧光双重染色显示colocalisation langerin+DCs(红色)和细胞角蛋白+接口上皮(绿色)。Langerin+DCs在直接接触(B) CD20+B细胞(黄色)和(C) CD4密切联系+T细胞(布朗)。(D)与直接拉接口与细支气管上皮细胞(Br)和肺泡腔*。高内皮小静脉(HEV)在拉斯维加斯式的结构经常被观察到。所有部分都是复染色与dna结合蛋白荧光染料(赫斯特3332年,蓝色)。(模拟),星号显示肺泡腔。在(A、C、D)箭头指示langerin+DCs到达肺泡腔。比例尺条:100年(A, B)µm;(C) 25µm;80µm (D)。

    的langerin+DCs alveolar-lymphoid上皮内经常显示顶端突起到达肺泡边界(图4A、B、5A、C、D)。这种现象越来越频繁的alveolar-LA上皮与langerin相比+DCs进行呼吸道上皮细胞。由于薄界面在alveolar-LA边境,几个DCs观察同时身体接触与肺泡表面和底层淋巴细胞数量在拉斯维加斯,包括CD20+B细胞和CD4+T细胞(图5B, C)。其他DC数量,如CD68+CD11c+myeloid-like DCs或BDCA-2+血浆DCs没有类似的积累在肺泡langerin接口+DCs(请参见图S3)在线补充。

    与肺功能相关参数

    几个相关的参数的扩建和改造alveolar-LA接口,包括接口DCs的积累,与肺功能相关的反向(图6和在线补充表S2)。

    Correlations. There was a negative relationship between forced expiratory volume in 1 s (FEV1) % of predicted and (A) the total tissue immunoreactivity for CD20, (B) the total length of alveolar interfaces, (C) the total length of columnar interface epithelium, and (D) the total number of interface langerin+ dendritic cells. Black symbols, lines and text represent patients with Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) stage I–IV chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Grey symbols represent smokers without COPD. White symbols represent never smokers. Red lines and text represent all study groups. Spearman's rank correlation was used.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图6
    图6

    的相互关系。之间存在着负相关关系在1 s (FEV用力呼气量1)%的预测和CD20总组织免疫反应性(A), (B)的总长度肺泡界面,(C)接口柱状上皮的总长度,和(D)的总数langerin接口+树突细胞。黑色符号、线条和文本代表全球倡议对慢性阻塞性肺疾病患者(黄金)阶段I-IV慢性阻塞性肺疾病(COPD)。灰色象征代表吸烟者没有慢性阻塞性肺病。白色象征代表从不吸烟者。红色线条和文本表示所有学习小组。斯皮尔曼等级相关的使用。

    讨论

    目前COPD肺拉斯维加斯的研究揭示出了新的方面,支持新兴的肺泡地区重要的诱导适应性免疫反应在气道炎症性疾病。鉴于这一点,选择性langerin积累+DCs在慢性阻塞性肺病alveolar-LA接口,代表一个主要小说在这项研究中,发现是有趣的,提出了适应增加肺泡抗原的吸收。这种适应可能会开始在慢性阻塞性肺病早期发育因为接口DCs中观察到的相对温和的疾病。虽然,出于显而易见的原因,我们无法执行功能的研究,似乎明显,目前出现DC-rich alveolar-LA接口在COPD患者将导致增加肺外围更快的免疫反应的能力。事实上,肺泡之间的亲密空间关系lymphoepithelial langerin+DCs和相邻T细胞区域,淋巴管的拉斯维加斯和广泛的网络,将创造一个理想的结构依据一个提示和高效诱导适应性免疫反应。从这个意义上讲目前改建LA界面类似于高度专业化lymphoepithelium覆盖的顶端部分内脏相关淋巴组织(GALT)22在支气管或古典BALT结构。23不幸的是,由于缺乏特异性标记,我们不能研究M细胞,是否类似于高尔特lymphoepithelium,在场22也存在于肺泡lymphoepithelium。理论上,更高的发生上皮的接口可能是由于lambertosis(即peribronchiolar化生)。然而,肺泡柱状上皮的实质完全呈现在alveolar-lymphoid接口表明传统lambertosis不是我们研究的柱状lymphoepithelium的主要原因。在任何情况下,无论上皮的病原学变化,显然,目前lymphoepithelium及其选择性langerin积累+DCs是肺泡抗原摄取的新领域。除了由上皮细胞DC-activating介质的释放,24物理DC-epithelial交互时需要保持上皮屏障DCs伸出紧密连接。25这类型的交互是否增加柱状上皮仍有待建立接口。

    我们的研究也提供了第一个定量数据显示,慢性阻塞性肺病的拉斯维加斯是出现在所有主要的解剖区域的外围肺。在协议,先前的研究探索在COPD肺LAs证明,除了BRALTs,拉斯维加斯也增加肺泡的实质。12 - 14然而,它曾被推测,这种看似肺泡拉斯维加斯有身体接触与航空公司或肺血管的三维体内环境。使用三维重建,因此本研究首次证明,真正alveolar-only LAs存在,表明,在慢性阻塞性肺病这些代表大约25%的肺总拉斯维加斯。此外,这项研究提供了新颖的定量数据显示,无论解剖分布,绝大多数COPD肺总拉斯维加斯的直接接口向肺泡腔。因此,BRALTs和VALTs概念上也应视为肺泡(alt)有关。这个新观点的拉斯维加斯在COPD肺同意先前的发现。例如,van der Strate和同事12报道,BRALTs很少达到细支气管上皮细胞。在协议与我们的研究中,类似的外膜分布VALTs也被指出。26,27集体,因此一个广泛的接口向肺泡腔是所有类型的肺拉斯维加斯的一般特征。

    抗原驾驶洛杉矶的起源形成慢性阻塞性肺病仍然有争议。11外围的一个来源的抗原来自下呼吸道感染。除了exacerbation-associated感染在慢性阻塞性肺病,15最近的微生物研究揭示慢性发作外和低级的存在肺病原体。28此外,吸入免疫原性微粒子也可能导致慢性阻塞性肺病,肺泡适应性免疫的LA形成无菌小鼠暴露于香烟烟雾。12一些研究也表明高浓度的自体抗原的抗体。29日,30.综上所述,抗原被肺泡界面DCs显示在这项研究中应该将多方面的。虽然免疫反应启动alveolar-LA接口可能有益的宿主防御的目的,也可能在这些可能会变成严重的慢性阻塞性肺病致病事件。因此可以推测,除了自身免疫性慢性阻塞性肺病中的组件,外围的非均衡扩张alveolar-LA接口在慢性阻塞性肺病导致的高级阶段免疫代答,可能引起有害的,夸大了对频繁袭击这个病人感染的免疫反应。

    至于大多数外来病人研究,与我们的研究是一个潜在的弱点数量有限的科目。在某种程度上来说,这是补偿的几个分离肺地区(每个都包含多个解剖隔间)从每个病人进行分析。在任何情况下,尽管限制病人数量,健壮的变化可以观察到的主要参数。在目前研究中,切除肺样本沉浸到一个固定剂,而不是使用灌注固定方法。虽然这可能会导致组织样本和不同程度的压缩,本研究中的关键参数,如上皮病变的定量分析和直流渗透度沿alveolar-lymphoid接口,独立于压缩的程度。也不能排除疑似癌症的几个军团影响了肺癌的免疫状态。然而,由于我们只有包括对象划定支气管肿瘤和限制区域远离肿瘤的分析,我们认为,这样的影响是最小的。此外,最引人注目的发现被发现在黄金四期疾病患者没有癌症。

    目前的研究结果预计将产生重大的影响许多其它疾病的特点是外围肺拉斯维加斯,例如,长期远端感染,31日,32囊性纤维化33特发性肺纤维化。32值得注意的是,自身免疫性疾病如特发性肺动脉高血压患者27或类风湿性关节炎肺并发症32开发异位肺拉斯维加斯。进一步的工作是要建立如果出现DC-rich alveolar-LA接口显示在这项研究是所有疾病的一般特性的特点是肺拉斯维加斯。

    这项研究也可能对增长的肺疫苗学领域重要的影响。呼吸道病原体进入人体粘膜或肺泡表面,但系统交付疫苗未能诱导治疗在这些网站的保护性反应。这为当地创造了一个理性的肺的交付和系统性免疫疫苗增加肺保护。34,35的小说类型DC-rich alveolar-LA界面所示本研究可能有助于增加新的和新兴肺疫苗的有效性策略。36,37

    总之,这项研究表明,严重的慢性阻塞性肺病与明显alveolar-LA接口的改造。这些改变包括选择性积累界面DCs和与肺功能,预测能力增加应对肺泡抗原,因此可能导致在慢性阻塞性肺病加重炎症。

    确认

    我们感谢Karin Jansner Britt-Marie Nilsson娴熟的技术援助和组织处理和连续切片。

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    补充材料

    • 补充数据

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    脚注

    • 贡献者MM收集组织标本,进行实验室工作,分析了数据和写的手稿。CKA导致组织处理和样本描述。内进行三维重建。PG参与早期的初步实验。#促进了临床描述。市场设计和监督学习和写的手稿。所有作者参与手稿编辑和批准了最终版本的手稿。

    • 资金这项工作得到了瑞典心脏和肺脏基金会和瑞典的医学研究委员会。

    • 相互竞争的利益一个也没有。

    • 伦理批准伦理批准是由瑞典隆德研究伦理委员会提供。

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