留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

红色诺卡菌细胞壁骨架对人中性粒细胞生物学功能的调节作用

杨云稀 黄佳敏 刘璐 李林斌 郑淳方 周于莹 孙炳伟

杨云稀, 黄佳敏, 刘璐, 等. 红色诺卡菌细胞壁骨架对人中性粒细胞生物学功能的调节作用[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2023, 39(7): 625-632. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20230223-00056.
引用本文: 杨云稀, 黄佳敏, 刘璐, 等. 红色诺卡菌细胞壁骨架对人中性粒细胞生物学功能的调节作用[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2023, 39(7): 625-632. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20230223-00056.
Yang YX,Huang JM,Liu L,et al.Regulatory effects of the Nocardia rubra cell wall skeleton on the biological function of human neutrophils[J].Chin J Burns Wounds,2023,39(7):625-632.DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20230223-00056.
Citation: Yang YX,Huang JM,Liu L,et al.Regulatory effects of the Nocardia rubra cell wall skeleton on the biological function of human neutrophils[J].Chin J Burns Wounds,2023,39(7):625-632.DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20230223-00056.

红色诺卡菌细胞壁骨架对人中性粒细胞生物学功能的调节作用

doi: 10.3760/cma.j.cn501225-20230223-00056
基金项目: 

国家自然科学基金联合基金重点项目 U21A20370

国家自然科学基金面上项目 82072217, 81772135

江苏省自然科学基金项目 BK20201178

详细信息
    通讯作者:

    孙炳伟,Email:sunbinwe@hotmail.com

Regulatory effects of the Nocardia rubra cell wall skeleton on the biological function of human neutrophils

Funds: 

Key Program of Joint Fund of National Natural Science Foundation of China U21A20370

General Program of National Natural Science Foundation of China 82072217, 81772135

Natural Science Foundation of Jiangsu Province of China BK20201178

More Information
  • 摘要:   目的   探讨红色诺卡菌细胞壁骨架(Nr-CWS)对人中性粒细胞生物学功能的调节作用及其机制。   方法   采用实验研究方法。2022年5―10月招募于苏州市体检中心体检的成年健康志愿者15名(男7名、女8名,年龄24~45岁),采集外周静脉血,采用免疫磁珠分选法提取中性粒细胞。将细胞分为不进行任何处理的正常对照组、仅用终质量浓度为60 ng/mL Nr-CWS处理的单纯Nr-CWS组、仅用终质量浓度1 μg/mL内毒素/脂多糖(LPS)刺激的单纯LPS组、用同前LPS刺激后再用Nr-CWS处理的LPS+Nr-CWS组。培养1 h,采用改良后的琼脂糖趋化模型检测中性粒细胞的趋化距离、趋化细胞百分比、趋化指数、最大趋化速度、趋化功能评分;采用流式细胞术检测发生吞噬的细胞占比与荧光强度,活性氧水平,颗粒蛋白CD35、CD66b、CD63的蛋白表达水平,以及细胞培养上清液中炎症因子白细胞介素2(IL-2)、IL-4、IL-6、IL-10、IL-17A、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、γ干扰素浓度。以上实验各组样本数均为15。对数据行析因设计方差分析与独立样本 t检验。   结果   培养1 h,正常对照组、单纯Nr-CWS组、单纯LPS组、LPS+Nr-CWS组细胞趋化功能评分分别为15.0、(14.5±0.5)、(1.5±0.5)、(12.0±1.5)分;与正常对照组比较,单纯LPS组与LPS+Nr-CWS组细胞趋化距离、趋化细胞百分比、趋化指数、最大趋化速度与趋化功能评分均显著降低( t值分别为18.36、18.88、54.28、18.36、46.77,10.58、14.74、6.84、10.58、4.24, P<0.05);与单纯LPS组比较,LPS+Nr-CWS组细胞上述5项趋化功能指标均显著升高( t值分别为11.47、14.65、11.62、11.47、13.75, P<0.05)。培养1 h,与正常对照组比较,单纯Nr-CWS组发生吞噬的细胞占比与荧光强度均显著升高( t值分别为6.86、6.73, P<0.05),单纯LPS组( t值分别为7.35、22.72, P<0.05)与LPS+Nr-CWS组( t值分别为21.37、13.10, P<0.05)发生吞噬的细胞占比与荧光强度均明显降低。培养1 h,与正常对照组比较,单纯LPS组细胞活性氧水平显著升高( t=6.64, P<0.05);与单纯LPS组比较,LPS+Nr-CWS组细胞活性氧水平明显降低( t=5.46, P<0.05)。培养1 h,与正常对照组比较,单纯LPS组与LPS+Nr-CWS组细胞CD35、CD66b、CD63蛋白表达均显著升高( t值分别为16.75、17.45、10.82,5.70、19.35、15.37, P<0.05);与单纯LPS组比较,LPS+Nr-CWS组细胞CD35、CD66b、CD63蛋白表达均明显下降( t值分别为4.92、5.72、3.18, P<0.05)。培养1 h,与正常对照组比较,单纯LPS组细胞培养上清液中IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-17A、TNF-α、γ干扰素浓度均显著升高( t值分别为22.10、9.50、7.21、10.22、24.88、8.43、47.48, P<0.05),LPS+Nr-CWS组细胞培养上清液中IL-6、IL-10、IL-17A、TNF-α、γ干扰素浓度均显著上升( t值分别为4.68、5.12、8.02、5.58、7.13, P<0.05);与单纯LPS组比较,LPS+Nr-CWS组细胞培养上清液中IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-17A、TNF-α、γ干扰素浓度均显著降低( t值分别为5.39、2.83、5.79、2.90、5.87、4.88、39.64, P<0.05)。   结论   Nr-CWS能够提高正常状态下人中性粒细胞的吞噬能力,改善感染状态下人中性粒细胞的趋化功能及活性氧、脱颗粒蛋白、炎症因子水平,在先天免疫层面通过调控人中性粒细胞生物学行为,提高抗感染能力。

     

  • 1  4组人中性粒细胞培养1 h趋化功能。1A、1B、1C、1D.分别为正常对照组、单纯Nr-CWS组、单纯LPS组、LPS+Nr-CWS组趋化功能展示,图1A细胞趋化距离、趋化细胞数较图1C、1D明显增加,图1D细胞趋化距离、趋化细胞数较图1C明显增加;1E、1F、1G、1H、1I.分别为趋化距离、趋化细胞百分比、趋化指数、最大趋化速度、趋化功能评分比较(样本数为15, x ¯ ± s

    注:图1E、1F、1G、1H、1I中横坐标1、2、3、4分别表示正常对照组、单纯红色诺卡菌细胞壁骨架(Nr-CWS)组、单纯内毒素/脂多糖(LPS)组、LPS+Nr-CWS组;趋化距离、趋化细胞百分比、趋化指数、最大趋化速度、趋化功能评分Nr-CWS处理因素主效应,F值分别为94.95、30.76、76.19、94.95、189.00,P值均<0.001;LPS处理因素主效应,F值分别为428.40、690.50、427.40、428.40、466.70,P值均<0.001;两者交互作用,F值分别为104.60、38.36、99.62、104.60、189.00,P值均<0.001;与正常对照组比较,aP<0.05;与单纯LPS组比较,bP<0.05

    2  4组人中性粒细胞培养1 h吞噬功能比较(样本数为15, x ¯ ± s )。2A.发生吞噬的细胞占比;2B.发生吞噬的细胞荧光强度

    注:图2A、2B中横坐标1、2、3、4分别表示正常对照组、单纯红色诺卡菌细胞壁骨架(Nr-CWS)组、单纯内毒素/脂多糖(LPS)组、LPS+Nr-CWS组;发生吞噬的细胞占比和荧光强度Nr-CWS处理因素主效应,F值分别为26.59、49.05,P值均<0.001;LPS处理因素主效应,F值分别为192.30、350.20,P值均<0.001;两者交互作用,F值分别为45.66、29.52,P值均<0.001;与正常对照组比较,aP<0.05

    3  4组人中性粒细胞培养1 h活性氧水平比较(样本数为15, x ¯ ± s )。3A.流式直方图;3B.条图

    注:Nr-CWS为红色诺卡菌细胞壁骨架,LPS为内毒素/脂多糖;图3B中横坐标1、2、3、4分别表示正常对照组、单纯Nr-CWS组、单纯LPS组、LPS+Nr-CWS组;活性氧水平Nr-CWS处理因素主效应,F=23.08,P=0.001;LPS处理因素主效应,F=64.94,P<0.001;两者交互作用,F=26.31,P<0.001;与正常对照组比较,aP<0.05;与单纯LPS组比较,bP<0.05

    4  4组人中性粒细胞培养1 h颗粒蛋白表达。4A、4C、4E.分别为CD35、CD66b、CD63蛋白表达流式直方图;4B、4D、4F.分别为CD35、CD66b、CD63蛋白表达条图(样本数为15, x ¯ ± s

    注:Nr-CWS为红色诺卡菌细胞壁骨架,LPS为内毒素/脂多糖;图4B、4D、4F中横坐标的1、2、3、4分别表示正常对照组、单纯Nr-CWS组、单纯LPS组、LPS+Nr-CWS组;CD35、CD66b、CD63蛋白表达水平Nr-CWS处理因素主效应,F值分别为24.23、24.81、15.51,P值分别为0.001、0.001、0.004;LPS处理因素主效应,F值分别为24.23、641.60、374.70,P值均<0.001;两者交互作用,F值分别为23.47、33.69、7.70,P值分别为0.001、<0.001、0.024;与正常对照组比较,aP<0.05;与单纯LPS组比较,bP<0.05

    5  4组中性粒细胞培养1 h上清液中7种炎症因子浓度比较(样本数为15, x ¯ ± s

    注:Nr-CWS为红色诺卡菌细胞壁骨架,LPS为内毒素/脂多糖,IL为白细胞介素,TNF-α为肿瘤坏死因子α;IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-17A、TNF-α、γ干扰素浓度Nr-CWS处理因素主效应,F值分别为23.80、5.47、18.81、8.80、16.32、17.65、324.20,P值分别为0.001、0.048、0.003、0.018、0.004、0.003、<0.001;LPS处理因素主效应,F值分别为4.98、33.43、114.10、59.91、126.40、17.65、613.90,P值分别为0.039、<0.001、<0.001、<0.001、<0.001、<0.001、<0.001;两者交互作用,F值分别为27.41、0.55、0.10、0.60、2.22、139.60、191.50,P值分别为<0.001、0.481、0.767、0.804、0.175、0.712、<0.001;与正常对照组比较,aP<0.05;与单纯LPS组比较,bP<0.05

  • [1] MetzemaekersM,GouwyM,ProostP.Neutrophil chemoattractant receptors in health and disease: double-edged swords[J].Cell Mol Immunol,2020,17(5):433-450.DOI: 10.1038/s41423-020-0412-0.
    [2] LiewPX,KubesP.The neutrophil's role during health and disease[J].Physiol Rev,2019,99(2):1223-1248.DOI: 10.1152/physrev.00012.2018.
    [3] BeyrauM,BodkinJV,NoursharghS.Neutrophil heterogeneity in health and disease: a revitalized avenue in inflammation and immunity[J].Open Biol,2012,2(11):120134.DOI: 10.1098/rsob.120134.
    [4] ShaoY,GuoZ,YangY,et al.Neutrophil extracellular traps contribute to myofibroblast differentiation and scar hyperplasia through the Toll-like receptor 9/nuclear factor Kappa-B/interleukin-6 pathway[J/OL].Burns Trauma,2022,10:tkac044[2023-02-23].https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36406661/. DOI: 10.1093/burnst/tkac044.
    [5] 孙炳伟,黄佳敏.中性粒细胞生理与病理生理作用再认识[J].中华烧伤与创面修复杂志,2022,38(2):109-113.DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20211122-00391.
    [6] LeliefeldPH,WesselsCM,LeenenLP,et al.The role of neutrophils in immune dysfunction during severe inflammation[J].Crit Care,2016,20:73.DOI: 10.1186/s13054-016-1250-4.
    [7] ObergHH,WeschD,KalyanS,et al.Regulatory interactions between neutrophils, tumor cells and T cells[J].Front Immunol,2019,10:1690.DOI: 10.3389/fimmu.2019.01690.
    [8] 闻丹丹,李强,沈才齐,等.外用红色诺卡氏菌细胞壁骨架提高脂肪间充质干细胞活性修复糖尿病创面[J].中国组织工程研究,2022,26(7):1038-1044.
    [9] ChenW,ZhangY,ZhaoC,et al.Nocardia rubra cell wall skeleton up-regulates T cell subsets and inhibits PD-1/PD-L1 pathway to promote local immune status of patients with high-risk human papillomavirus infection and cervical intraepithelial neoplasia[J].Front Immunol,2021,11:612547.DOI: 10.3389/fimmu.2020.612547.
    [10] TaoY,WangG,ZhaiJ,et al.Functional modulation of CD8+ T cell by approved novel immune enhancer: Nocardia rubra cell-wall skeletons (Nr-CWS)[J].Int Immunopharmacol,2020,78:106023.DOI: 10.1016/j.intimp.2019.106023.
    [11] WangY,HuY,MaB,et al.Nocardia rubra cell wall skeleton accelerates cutaneous wound healing by enhancing macrophage activation and angiogenesis[J].J Int Med Res,2018,46(6):2398-2409.DOI: 10.1177/0300060518764210.
    [12] WuJ,HeB,MiaoM,et al.Enhancing natural killer cell-mediated cancer immunotherapy by the biological macromolecule Nocardia rubra cell-wall skeleton[J].Pathol Oncol Res,2022,28:1610555.DOI: 10.3389/pore.2022.1610555.
    [13] YangY,LiuL,GuoZ,et al.A novel computer vision-based assessment of neutrophil chemotaxis in patients with severe infection[J].Clin Transl Immunology,2021,10(8):e1333.DOI: 10.1002/cti2.1333.
    [14] Silvestre-RoigC,FridlenderZG,GlogauerM,et al.Neutrophil diversity in health and disease[J].Trends Immunol,2019,40(7):565-583.DOI: 10.1016/j.it.2019.04.012.
    [15] KolaczkowskaE,KubesP.Neutrophil recruitment and function in health and inflammation[J].Nat Rev Immunol,2013,13(3):159-175.DOI: 10.1038/nri3399.
    [16] KvedaraiteE.Neutrophil-T cell crosstalk in inflammatory bowel disease[J].Immunology,2021,164(4):657-664.DOI: 10.1111/imm.13391.
    [17] ShaulME,ZlotnikA,TidharE,et al.Tumor-associated neutrophils drive B-cell recruitment and their differentiation to plasma cells[J].Cancer Immunol Res,2021,9(7):811-824.DOI: 10.1158/2326-6066.CIR-20-0839.
    [18] KubesP.The enigmatic neutrophil: what we do not know[J].Cell Tissue Res,2018,371(3):399-406.DOI: 10.1007/s00441-018-2790-5.
    [19] AmulicB,CazaletC,HayesGL,et al.Neutrophil function: from mechanisms to disease[J].Annu Rev Immunol,2012,30:459-489.DOI: 10.1146/annurev-immunol-020711-074942.
    [20] LiuL,ShaoY,ZhangY,et al.Neutrophil-derived heparin binding protein triggers vascular leakage and synergizes with myeloperoxidase at the early stage of severe burns (with video)[J/OL].Burns Trauma,2021,9:tkab030[2023-02-23].https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34646891/. DOI: 10.1093/burnst/tkab030.
    [21] UgonottiJ,ChatterjeeS,Thaysen-AndersenM.Structural and functional diversity of neutrophil glycosylation in innate immunity and related disorders[J].Mol Aspects Med,2021,79:100882.DOI: 10.1016/j.mam.2020.100882.
    [22] ReineTM,LanzalacoF,KristiansenO,et al.Matrix metalloproteinase-9 mediated shedding of syndecan-4 in glomerular endothelial cells[J].Microcirculation,2019:e12534.DOI: 10.1111/micc.12534.
    [23] ZorovDB,JuhaszovaM,SollottSJ.Mitochondrial reactive oxygen species (ROS) and ROS-induced ROS release[J].Physiol Rev,2014,94(3):909-950.DOI: 10.1152/physrev.00026.2013.
    [24] GuptaKK,KhanMA,SinghSK.Constitutive inflammatory cytokine storm: a major threat to human health[J].J Interferon Cytokine Res,2020,40(1):19-23.DOI: 10.1089/jir.2019.0085.
    [25] LeeHJ,WooY,HahnTW,et al.Formation and maturation of the phagosome: a key mechanism in innate immunity against intracellular bacterial infection[J].Microorganisms,2020,8(9):1298.DOI: 10.3390/microorganisms8091298.
    [26] RobertsRE,HallettMB.Neutrophil cell shape change: mechanism and signalling during cell spreading and phagocytosis[J].Int J Mol Sci,2019,20(6):1383.DOI: 10.3390/ijms20061383.
    [27] UllahI,RitchieND,EvansTJ.The interrelationship between phagocytosis, autophagy and formation of neutrophil extracellular traps following infection of human neutrophils by Streptococcus pneumoniae[J].Innate Immun,2017,23(5):413-423.DOI: 10.1177/1753425917704299.
    [28] MooreKW,de Waal MalefytR,CoffmanRL,et al.Interleukin-10 and the interleukin-10 receptor[J].Annu Rev Immunol,2001,19:683-765.DOI: 10.1146/annurev.immunol.19.1.683.
    [29] MollazadehH,CiceroAFG,BlessoCN,et al.Immune modulation by curcumin: the role of interleukin-10[J].Crit Rev Food Sci Nutr,2019,59(1):89-101.DOI: 10.1080/10408398.2017.1358139.
    [30] BottiglioneF,DeeCT,LeaR,et al.Zebrafish IL-4-like cytokines and IL-10 suppress inflammation but only IL-10 is essential for gill homeostasis[J].J Immunol,2020,205(4):994-1008.DOI: 10.4049/jimmunol.2000372.
  • 加载中
图(6)
计量
  • 文章访问数:  135
  • HTML全文浏览量:  42
  • PDF下载量:  17
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-02-23

目录

    /

    返回文章
    返回