文摘

IL-21 / IL-21R记录参与调节多种感染和炎症。在衣原体muridarum(c . muridarum)呼吸道感染,我们先前的研究表明,没有这个信号诱导增强抗感染高保护性Th1 / Th17免疫反应。在这里,我们使用的小鼠模型c . muridarum呼吸道感染和IL-21R缺陷小鼠进一步确定小说的角色IL-21 / IL-21R中性粒细胞炎症。耐IL-21R^{- / -}老鼠显示中性粒细胞招募受损感染的网站。在缺乏IL-21 / IL-21R肺中性粒细胞也表现出降低激活状态,包括低CD64表达式,MPO活性,neutrophil-produced蛋白质产量。这些结果与相关的减少neutrophil-related趋化因子(KC和MIP-2),炎性细胞因子(il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α),TLR / MyD88通路介质(TLR2、TLR4和MyD88) IL-21R肺部感染^{- / -}小鼠比正常小鼠。互补,减少肺中性粒细胞浸润,活动,和水平的中性粒细胞趋化因子和TLR / MyD88信号在感染肺rIL-21政府可以纠正的。这些结果表明,IL-21 / IL-21R可能加剧通过调节中性粒细胞炎症TLR / MyD88信号通路在衣原体呼吸道感染。

1。介绍

的衣原体科家庭由一群革兰氏阴性专性细胞内病原体有两相的开发周期包括传染病基本身体(EBs)和复制的网状体(苏格兰皇家银行)1- - - - - -3]。一般在四个属的物种衣原体:沙眼衣原体(c . trachomatis),衣原体psittaci(c . psittaci),衣原体肺炎(c .肺炎),和衣原体pecorum(c . pecorum),最大的物种对人类健康的影响是记录c . trachomatis(2,4]。被认为是诱发多种人类疾病包括沙眼,性传播疾病,和婴儿肺炎,c . trachomatis通常通过眼睛引起粘膜感染、生殖器和呼吸道,带来相当大的发病率和全球社会经济负担5- - - - - -7]。近年来,取得了重大进展衣原体呼吸道感染免疫研究使用衣原体muridarum(c . muridarum),以前被称为c . trachomatis小鼠肺炎生物变型或MoPn rodent-adapted病原体导致肺炎(8,9]。然而,由于缺乏有效的疫苗c . trachomatis感染、免疫机制的进一步研究对衣原体在宿主防御是紧迫。

IL-21的最新成员是四个α螺旋束I型细胞因子家族的受体复杂包含共同的细胞因子受体γ链(γ_c)作为功能单元。报道,IL-21生产主要由自然杀伤T (NKT)细胞,T卵泡辅助(Tfh)细胞,Th17细胞(10]。IL-21 CD4受体(IL-21R)是广泛表达⁺和CD8⁺T细胞、B细胞、NK细胞、树突状细胞、巨噬细胞和多发地细胞如上皮细胞(11,12]。基于广泛作用于靶细胞,IL-21 / IL-21R被证明多向性的体液和细胞免疫的影响以及其他炎症通路,暗示其监管属性感染、自身免疫和癌症(12- - - - - -14]。最近的研究显示,IL-21 / IL-21R戏剧在感染和炎症促炎和抗炎作用。在结核分枝杆菌(Mtb)感染,IL-21 Mtb-infected人类单核细胞的裂解和Mtb通过提高干扰素抑制增长γ和抗菌肽生产的NK细胞(15]。在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染,IL-21可以促进中性粒细胞浸润,增加间隙granzyme-mediated耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(16]。)在实验性自身免疫性脑脊髓炎自发研究(实验性自身免疫性脑脊髓炎,观察IL-21促进Th17细胞生成和提高IL-23R表达式,从而加剧炎症反应和疾病进展17]。在鼠标(PVM)感染的肺炎病毒,CD4细胞,中性粒细胞的数量⁺CD8 T细胞,⁺T细胞,γδT细胞减少IL-21R缺陷小鼠的肺,导致增加存活率(18]。在c . muridarum全身的衣原体呼吸道感染小鼠模型,我们之前的研究观察到增强Th1和Th17免疫反应,之前被证明对衣原体感染的保护性反应,在肺IL-21R不足(IL-21R^{- / -}老鼠)。进一步结果确定增加T-bet / STAT4 (Th1转录因子)和STAT3 (Th17转录因子)水平IL-21R的肺^{- / -}老鼠后c . muridarum感染。这些数据暗示IL-21 / IL-21R CD4的规定⁺T细胞反应(子集3]。然而,潜在的机制和IL-21 / IL-21R对先天免疫反应的影响c . muridarum呼吸道感染尚不清楚,因此需要进一步调查。

第一行的宿主防御入侵的病原体,可以招募中性粒细胞炎症网站和采取行动消除细菌、真菌和原生动物感染(19]。这些影响被报道是由趋化性的结合,吞噬作用,释放NADPH oxidase-derived活性氧(ROS)和颗粒状蛋白,细胞因子的生产,和中性粒细胞胞外陷阱(网)20.]。然而,持续强劲的效应函数也可能导致neutrophil-mediated组织损害在受感染的网站21),表明双重角色的中性粒细胞炎症。衣原体感染,中性粒细胞的作用在chlamydia-induced病理显示(22- - - - - -26]。使用plasmid-deficient应变c . muridarum弗雷泽等人发现,增强中性粒细胞长寿和招聘导致输卵管病变的严重程度22]。我们之前的数据显示c . muridarum感染诱导肺损伤显著受到影响小鼠中性粒细胞浸润[25]。此外,在另一项研究IL-27 / IL-27R衣原体呼吸道感染的作用,我们发现IL-27R基因敲除小鼠(WSX-1^{- / -}老鼠)与过度IL-17-producing CD4遭受更严重的疾病⁺T细胞,有更多的中性粒细胞和neutrophil-related趋化因子在肺26),这也进一步表明,病理组织损伤大量嗜中性粒细胞浸润衣原体引起的呼吸道感染。

在这项研究中,我们探索的影响IL-21 / IL-21R中性粒细胞炎症和强有力的免疫机制在衣原体呼吸道感染的小鼠模型。我们的研究结果发现IL-21 / IL-21R病理的影响c . muridarum呼吸道感染通过诱导过度嗜中性粒细胞浸润,IL-21R缺乏小鼠表现出更少的趋化因子和促炎细胞因子的反应。的下降表现IL-21R TLR / MyD88通路介质在肺部^{- / -}小鼠进一步透露,IL-21 / IL-21R可能提高TLR信号促进趋化因子的生产,从而导致neutrophil-mediated病理性免疫反应。因此,我们的研究揭示了调制和相关机制IL-21 / IL-21R中性粒细胞炎症,而扩大对衣原体感染宿主免疫机制的认知。

2。材料和方法

2.1。动物

女性野生型小鼠(WT;C57BL / 6)从Huafukang购买生物技术(中国,北京)的牌照号码SCXK(北京)2019 - 0008。IL-21R^{- / -}老鼠在同一背景得到许可作为礼物博士Zhinan阴(南开大学)如前所述3]。6到8周大的老鼠被随机分成不同的组(每组3 - 4老鼠)根据不同感染时间点,和所有的老鼠研究至少重复3次。所有老鼠都住在天津医科大学在特定无菌(SPF)条件的牌照号码SYXK(天津)2019 - 0004,和所有的动物实验是按照动物伦理和福利委员会(19)和天津医科大学的伦理委员会批准。

2.2。rIL-21呼吸道感染和管理

衣原体muridarum(c . muridarum),从喜阳博士(加拿大马尼托巴大学的),是培养,纯化,枚举如前所述27]。为c . muridarum呼吸道感染动物模型,小鼠麻醉通过吸入异氟烷然后鼻内接种 夹杂物形成单位(IFUs)c . muridarum在40μl sucrose-phosphate-glutamic酸(SPG)缓冲区。重组小鼠IL-21管理局(rIL-21) (PEPROTECH),小鼠鼻内注射0.5μg rIL-21 20μl PBS感染前1天,天0,2,4,6,对照组给予20μl无菌PBS相同的时间表。老鼠每天监测体重变化和分析安乐死在指定时间点后感染。

2.3。肺单细胞制备及炎性细胞分类

c . muridarum来华的肺叶碎了剪刀和2毫克/毫升胶原酶消化XI (Sigma-Aldrich) prmi - 1640 55分钟37°C。组织纤维和红细胞先后被35% Percoll(通用电气医疗集团)和ACK裂解缓冲(Tris-NH₄Cl)。单个细胞在完成清洗和resuspended rpmi - 1640中(rpmi - 1640补充10% heat-inactivated的边后卫,0.05 L 2-mercaptoethanol更易与100 U /毫升青霉素,和0.1毫克/毫升链霉素)进行进一步分析。分类的炎症细胞、肺单一细胞被放到幻灯片和受到Wright-Giemsa染色(贝索诊断Inc .)和光学显微镜下观察细胞形态(100 x)。中性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞是不同的枚举,直到总数达到200个细胞,和平均人数计算采样字段。

2.4。流式细胞术

用流式细胞仪缓冲区(PBS的边后卫2%),准备肺单个细胞与未标记的孵化anti-CD16 / CD32 (eBioscience)阻止Fc受体。清洗和暂停后流式细胞仪缓冲区,阻止细胞沾anti-CD45-PerCP (BD生物科学),anti-CD11b-FITC (BioLegend) anti-Ly-6G-PE (Sungene) anti-CD64-APC (BioLegend)和CD62L-PE-Cy7 (BD生物科学)30分钟在黑暗中在4°C显示肺中性粒细胞。然后,细胞被固定为2%多聚甲醛在PBS (PFA) 30分钟在4°C,和100年μl流式细胞仪缓冲终于加入resuspend固定细胞。流式细胞术分析是进行流式细胞仪第二章流式细胞分析仪(BD生物科学),和获得的数据进行了分析使用流乔软件版本10肺中性粒细胞被定义为CD45子集⁺CD11b⁺Ly-6G⁺细胞。

2.5。免疫荧光染色

的c . muridarum来华的肺组织和4%多聚甲醛固定24小时在4°C,然后用蔗糖脱水的解决方案。脱水肺组织与10月(樱花),膨胀和8μm肺cryosections被削减。肺部分被封锁与山羊血清(Sangon生物技术)10% 2%牛血清白蛋白(BSA;Solarbio)在室温下1 h和孵化主要抗体Ly-6G (Abcam, 1: 200)稀释1% BSA检测Ly-6G一夜之间在4°C⁺中性粒细胞。接下来,片洗了PBS和孵化Alexa萤石488(绿色)共轭二次抗体(Abcam, 1: 500)在1% BSA在黑暗中在室温下1 h。其次是洗五次使用PBS, DAPI南部(生物技术)是用来染细胞核5分钟使用荧光显微镜和图像捕获(20 x)。

2.6。测量MPO酶活性

髓过氧化酶(MPO),中性粒细胞中高度表达,量化是根据制造商的指示(南京建成生物工程研究所,中国)c . muridarum感染。简单地说,5%的肺组织匀浆(5% (w / v)肺组织匀浆中)是由超声波组织粉碎机。水浴后15分钟在37°C,分析缓冲和显色剂添加的先后,混合,并开始另一个水浴30分钟在37°C。在最后的时间点,停止混合添加,孵化10分钟60°C停止反应。吸光度检测在460 nm的MPO活性评价肺。

2.7。RNA提取和PCR分析

c . muridarum从小鼠肺组织来华的均质,试剂盒试剂(英杰公司)被用来从肺组织中提取总RNA,按照制造商的说明。反转录的RNA进行使用TransGen生物技术的互补脱氧核糖核酸合成装备。定量实时RCR (qPCR)进行使用SparkJade SYBR绿色qPCR混合工具,然后在光周期计96(罗氏)和目标基因的表达的“褶皱变化”相对于控制样品(WT老鼠在0 d p)。引物如下:β肌动蛋白(内生控制)转发:GGCTGTATTCCCCTCCATCG和反向:CCAGTTGGTAACAATGCCATGT;MMP8转发:TGGTGATTTCTTGCTAACCCC和反向:TACACTCCAGACGTGAAAAGC;S100A8转发:AAATCACCATGCCCTCTACAAG和反向:CCCACTTTTATCACCATCGCAA;il - 1β转发:GAAATGCCACCTTTTGACAGTG和反向:TGGATGCTCTCATCAGGACAG;il - 6转发:TCTATACCACTTCACAAGTCGGA和反向:GAATTGCCATTGCACAACTCTTT;肿瘤坏死因子-α转发:CTGAACTTCGGGGTGATCGG和反向:GGCTTGTCACTCGAATTTTGAGA;KC转发:CTGGGATTCACCTCAAGAACATC和反向:CAGGGTCAAGGCAAGCCTC;MIP-2转发:GAGCTTGAGTGTGACGCCCCCAGG和反向:GTTAGCCTTGCCTTTGTTCAGTATC;CXCR2转发:GCCCTGCCCATCTTAATTCTAC和反向:ACCCTCAAACGGGATGTATTGT;TLR2转发:CACCACTGCCCGTAGATGAAG和反向:AGGGTACAGTCGTCGAACTCT;TLR4转发:GCCTTTCAGGGAATTAAGCTCC和反向:GATCAACCGATGGACGTGTAAA;MyD88转发:TCATGTTCTCCATACCCTTGGT和反向:AAACTGCGAGTGGGGTCAG;和p65前进:AGGCTTCTGGGCCTTATGTG和反向:TGCTTCTCTCGCCAGGAATAC。

2.8。统计分析

数据了 ,和统计分析GraphPad棱镜version 7。表示,双向方差分析Bonferroni紧随其后的多个对比测试是用来比较两个不同的组。复制和群体大小显示,值< 0.05被认为是重要的( ; ; ; )。指出在图形意义的水平。

3所示。结果

3.1。c . muridarumIL-21R来华的^{- / -}老鼠表现出更少的肺中性粒细胞浸润

我们最近的研究发现适度IL-21R的疾病^{- / -}老鼠在宿主反应c . muridarum感染增强Th1和Th17反应(补充图1和2)[3]。耐IL-21R^{- / -}老鼠也会显示减少肺部炎症病理炎症细胞浸润较少,因此Wright-Giemsa肺细胞的染色进行观察和肺中性粒细胞比例在IL-21R^{- / -}老鼠比WT老鼠,特别是在第三天皮。(数字1(一)和1 (b))。这个证据暗示期间neutrophil-mediated病理性免疫反应c . muridarum肺部感染和IL-21 / IL-21R的监管作用。作为一个关键的先天免疫细胞,中性粒细胞已报告应对病毒和细菌感染,引起组织破坏受感染的网站(21,28,29日]。我们进一步研究了的肺中性粒细胞浸润c . muridarumWT和IL-21R来华的^{- / -}老鼠通过流式细胞仪和免疫荧光分析。流式细胞术,中性粒细胞被定义为CD11b⁺Ly-6G⁺细胞(图1 (c)代表时间点)和量化后感染(图1 (d))。后c . muridarum肺部感染,中性粒细胞招募,在第三天皮达到顶峰。,而IL-21R^{- / -}老鼠表现出显著的低水平的中性粒细胞百分比和绝对数量在肺在同一时间点(数据1 (e)和1 (f))。一致,免疫荧光分析表明Ly-6G肺部分⁺两组之间细胞不同的形式分布于整个肺在第三天皮。(图1 (g))。这些发现显示明显的嗜中性粒细胞浸润和IL-21R WT感染肺部的水平^{- / -}老鼠,这表明IL-21 / IL-21R在肺中起着促进作用,过多的中性粒细胞浸润c . muridarum呼吸道感染。

3.2。嗜中性粒细胞活性和生物功能被抑制在IL-21R肺^{- / -}小鼠感染后

先前的研究发现低表达CD64分子中性粒细胞休息;然而,它增加一旦中性粒细胞激活(30.,31日]。在此基础上,我们确定中性粒细胞的激活状态首先通过检测表面CD64表达式。流式细胞仪分析显示在中性粒细胞CD64的表情显示在第三天皮近倍增长。,而IL-21R^{- / -}老鼠只有三倍增加而未受感染的动物(数字2(一个)和2 (b))。存储在azurophilic中性粒细胞的颗粒,髓过氧化酶(MPO)表示为杀菌剂的作用和激活中性粒细胞的标志(19]。我们的研究结果发现c . muridarum感染显著诱导肺中性粒细胞MPO活性,正如所料,IL-21R^{- / -}老鼠低肺MPO活性在天3和7 p。(图2 (c))。基质金属蛋白酶的表达8 (MMP8)和S100A8两neutrophil-produced蛋白质参与调节炎症反应(32,33),显示减少IL-21R相同^{- / -}老鼠与WT组在肺c . muridarum感染(数据2 (d)和2 (e))。总的来说,这些发现表明IL-21 / IL-21R参与推广活动和生物功能的肺中性粒细胞c . muridarum肺部感染。

3.3。中性粒细胞趋化因子水平降低与IL-21R TLR / MyD88信号通路相关不足c . muridarum感染

我们假设IL-21 /中性粒细胞招募IL-21R改变cell-extrinsic因素影响,活动,和生物功能c . muridarum感染。KC和MIP-2属于谷氨酸acid-leucine-arginine (ELR) +科学家趋化因子家族,在招募中性粒细胞中扮演关键角色。后c . muridarum感染,KC的mRNA表达,MIP-2及其受体CXCR2在肺调节在早期阶段,在第七天皮保持在高水平。,而他们的表情在IL-21R减少^{- / -}老鼠(图3(一个)- - - - - -3 (c))。此外,肺的mRNA表达促炎细胞因子il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α低肺IL-21R^{- / -}小鼠感染后(数字3 (d)- - - - - -3 (f))。这些数据提示在IL-21R降低中性粒细胞炎症^{- / -}老鼠在c . muridarum感染可能代表作为趋化因子的减少生产的结果。

作为微生物识别和先天免疫反应之间的联系开始,toll样受体(通常)是广泛表达的免疫细胞包括巨噬细胞、树突细胞和中性粒细胞(34,35]。和TLR2和TLR4的起始免疫细胞激活,暴露出衣原体感染和免疫反应在几项研究[35- - - - - -37]。在我们的研究中,qPCR分析显示低TLR2 TLR4, TLR衔接分子MyD88(协调所有TLR信号TLR3除外)mRNA表达c . muridarumIL-21R肺部感染^{- / -}老鼠比对照组,表明TLR2/4 / MyD88-mediated免疫反应c . muridarum感染可能会受IL-21 / IL-21R(数据3 (g)- - - - - -3(我))。NF -κB是一个核心下游信号通路的TLR / MyD88,据报道,其激活诱导促炎细胞因子和趋化因子基因的表达来扩大炎症反应(38]。我们发现不同的NF -信使rna表达水平κB p65亚基在两组小鼠感染后,显示这个信号通路可能是潜在的目标IL-21 / IL-21R监管在中性粒细胞反应c . muridarum感染,而它的作用是进一步的测试(图3 (j))。所有这些结果表明IL-21 / IL-21R可以移植chlamydia-induced TLR / MyD88信号,其次是增强的趋化因子的生产,从而加剧了中性粒细胞炎症在肺部c . muridarum感染。

3.4。管理rIL-21加剧WT后小鼠中性粒细胞反应c . muridarum肺部感染

进一步确认的贡献IL-21 / IL-21R感染进展和嗜中性粒细胞炎症,重组小鼠IL-21 (rIL-21)或同等体积的PBS WT老鼠,随后的挑战c . muridarum。rIL-21-treated老鼠显示疾病恶化和强烈的比控制组小鼠肺部病理c . muridarum呼吸道感染如前所述(补充图3)[3]。更高水平的观察肺中性粒细胞在第三天pi rIL-21-treated老鼠相比,接受pbs老鼠(数字4(一)和4 (b))。相同的趋势rIL-21-treated老鼠还发现在中性粒细胞激活状态和生物功能,包括CD62L显示中性粒细胞增加活动)差别(其对这些表情肺中性粒细胞肺MPO活性,mRNA的表达neutrophil-produced蛋白质MMP8和S100A8(数字4 (c)- - - - - -4 (f))。总的来说,这些数据进一步表明IL-21 / IL-21R的角色c . muridarum贡献过多的中性粒细胞炎症病理的呼吸道。

3.5。rIL-21-Treated WT老鼠显示更高水平的趋化因子和TLR /期间MyD88通路c . muridarum肺部感染

进一步验证cell-extrinsic趋化因子是潜在的监管IL-21 / IL-21R中性粒细胞炎症期间c . muridarum感染、mRNA表达neutrophil-related趋化因子、促炎细胞因子,通常/ MyD88路径标记分析了rIL-21和PBS治疗老鼠。与接受pbs的老鼠相比,rIL-21-treated老鼠调节趋化因子MIP-2,趋化因子受体CXCR2,和细胞因子il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α信使rna表达在肺部c . muridarum感染,进一步证明IL-21 / IL-21R可能通过上调促进中性粒细胞炎症趋化因子表达(数字5(一个)- - - - - -5 (f))。TLR2, TLR4、MyD88 p65 rIL-21-treated老鼠mRNA水平也高与对照组相比,表明rIL-21治疗期间促进TLR2/4 / MyD88通路c . muridarum感染(数据5 (g)- - - - - -5 (j))。总的来说,这些数据证明了机械IL-21 / IL-21R和之间的联系c . muridarum全身的TLR / MyD88信号,加重neutrophil-mediated病理炎症期间c . muridarum肺部感染。

4所示。讨论

IL-21 / IL-21R报道中发挥免疫病理作用c . muridarum肺部感染在我们最近的研究(3]。在这里,我们进一步证明耐药IL-21R^{- / -}老鼠表现出更少的肺中性粒细胞浸润、活动和生物功能与对照组相比,表明嗜中性粒细胞炎症期间c . muridarum肺部感染IL-21 / IL-21R和直接监管的作用。PCR分析证明,在缺乏IL-21 / IL-21R信号,neutrophil-related mRNA表达的趋化因子、炎性细胞因子,和TLR / MyD88通路介质在肺感染下降,展示其调制在中性粒细胞水平c . muridarum感染。互补,rIL-21-treated老鼠更严重中性粒细胞炎症,伴随着增加mRNA的表达趋化因子和TLR / MyD88通路介质比接受pbs老鼠。据我们所知,这是第一次研究证明IL-21 / IL-21R起到有效的促进作用neutrophil-mediated病理炎症通过上调TLR / MyD88在衣原体呼吸道感染途径。

符合我们的研究中,IL-21被广泛报道调解病理效应在一些炎性疾病,如炎症性肠病、类风湿性关节炎、牛皮癣、系统性红斑狼疮肺炎病毒感染的老鼠,实验性自身免疫性脑脊髓炎(运算单元),和1型糖尿病17,18,39]。例如,在1型糖尿病的研究开发,缺乏IL-21R呈现nonobese糖尿病(NOD)小鼠对1型糖尿病的发病。相应地,过度的IL-21胰腺β肽诱导炎性细胞因子和趋化因子和白细胞的浸润在小岛,随后导致的破坏β肽和自发的1型糖尿病C57 / BL6老鼠。这些结果证明了IL-21在糖尿病发病机制的重要作用在动物模型(40]。小鼠模型,模拟研究实验性自身免疫性脑脊髓炎cllinical多发性硬化症(MS)的特点,IL-21R删除导致IL-17-producing CD4的缺陷⁺T细胞生成和有限IL-23R表情Th17细胞,与减少的发生率和严重性,自发的实验性自身免疫性脑脊髓炎表明IL-21 / IL-21R信号促进致病性Th17自发疾病的免疫反应和发展(17]。衣原体感染疾病的小鼠模型,本研究提供了新的认识IL-21 / IL-21R通过加重中性粒细胞炎症的发病机制。

在研究IL-21R^{- / -}老鼠后c . muridarum感染,我们先前的研究显示增加IL-17生产(3),对嗜中性粒细胞趋化现象的影响通过诱导趋化因子包括处于受控,CXCL2, CXCL5, CXCL8 [41,42];然而,这项研究证明了降低肺中性粒细胞浸润。的确,这把双刃剑可能带来的IL-17影响宿主防御c . muridarum呼吸道感染是我们以前的研究报道,白等人首先证明了适度IL-17 / Th17响应提升保护1型T细胞免疫调节DC函数(43]。然而,咋等人创立的,过度IL-17 / Th17响应时增加中性粒细胞炎症,导致强烈的疾病引起IL-27R不足(26]。在这个模型中,高IL-17产量之间的矛盾和中性粒细胞减少招聘可以解释为中性粒细胞趋化因子的多样性。我们的研究调查常见的趋化因子和经典的炎性细胞因子,它被报道参与中性粒细胞招募和中性粒细胞炎症(44- - - - - -46]。KC(处于)的mRNA表达减少,MIP-2 (CXCL2)、il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α在肺IL-21R^{- / -}老鼠与嗜中性粒细胞浸润和炎症控制一致。此外,记录期间招募中性粒细胞炎症(33]S100A8 mRNA表达减少IL-21R的肺^{- / -}小鼠感染后,也一定程度上降低中性粒细胞趋化性占当IL-21 / IL-21R屏蔽。进一步,除了趋化因子,它坚信,中性粒细胞水平调制粒细胞生成有机的骨髓,释放到血液,招募感染或受伤组织,破坏和间隙(47]。因此,进一步的研究在多个调控通路IL-21 / IL-21R中性粒细胞数量是必要的。

嗜中性粒细胞凋亡(程序性细胞死亡),据报道,主要调节中性粒细胞炎症网站数量,导致扩张或解决炎症(19),是在我们的研究中发现澄清后增加中性粒细胞反应衣原体感染的原因。膜联蛋白/π的流式细胞仪分析显示明显的中性粒细胞在肺细胞凋亡率c . muridarum感染,特别是在天3和7 p。,和no difference between the WT and IL-21R^{- / -}老鼠(补充图4)。然而,细胞凋亡率高似乎并没有影响嗜中性粒细胞的过度渗透在我们的感染模型。如图1肺部炎症细胞的分类,流式细胞仪和免疫荧光分析都证明显著的嗜中性粒细胞浸润在肺部c . muridarum严重肺感染,符合病理。这些结果表明,尽管招募中性粒细胞凋亡率较高,c . muridarum呼吸道感染诱发过度感染肺组织中性粒细胞浸润,紧随其后的是中性粒细胞炎症。这些数据也解释了为什么我们转向探索cell-extrinsic因素导致中性粒细胞浸润。不管怎么说,还需要更多的研究来探索IL-21 / IL-21R对中性粒细胞细胞内在的影响因素,包括细胞凋亡、改善这项研究。

旨在更深的机械的探索,我们发现的mRNA表达NF -κB亚基p65肺的c . muridarum来华的老鼠。作为一个核心的下游信号TLR / MyD88, NF -κB已被描述为重要的转录因子,调节炎性基因包括细胞因子、趋化因子、粘附分子调节炎症反应(38]。在这项研究中,我们观察到减少p65 mRNA表达IL-21R的肺^{- / -}与对照组相比,小鼠与趋化因子表达的减少。加上便利的NF -κB在炎性细胞因子和趋化因子在文学,我们推测IL-21 / IL-21R调节chlamydia-induced TLR MyD88 / NF -κB信号,从而诱导增强趋化因子生产在肺部c . muridarum感染。然而,NF -的参与κB通路不能确定只需p65 mRNA表达的变化,并进一步研究阐明NF -κB激活状态是必要的。虽然我们没有定义特定信号通路目标暗示的规定IL-21 / IL-21R TLR / MyD88信号,我们的假设提供了未来的研究方向。

5。结论

总之,我们的研究表明,IL-21 / IL-21R促进neutrophil-mediated病理炎症通过上调TLR / MyD88信号通路在衣原体呼吸道感染。虽然未来实验需要探索潜在的分子机制,我们的研究突出了发现中性粒细胞反应的平衡的必要性,它允许对衣原体呼吸道感染而温和的先天免疫预防潜在的病理。更重要的是,这些发现促进衣原体感染的发病机制的深入理解,这将提供潜在的免疫治疗衣原体传染疾病的目标。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

陆佳佳曾庆红,徐小悦悦,晒黑了同样工作。

确认

这项研究得到了国家自然科学基金(31870889和31870889)和天津市科委的关键程序(19 jczdjc35800和15 jczdjc34900)到了我们感谢Zhinan阴(南开大学)博士IL-21R慷慨的条款^{- / -}老鼠和Xi博士杨(加拿大马尼托巴大学的)衣原体muridarum菌株。

补充材料

补充图1:IL-21和IL-21R的mRNA表达野生型小鼠(WT) (C57BL / 6)衣原体muridarum(c . muridarum呼吸道感染。补充图2:主机IL-21R阻力^{- / -}小鼠肺感染衣原体muridarum(c . muridarum)。补充图3:后WT小鼠的疾病进展管理重组小鼠IL-21 (rIL-21)期间衣原体muridarum(c . muridarum肺部感染。补充图4:肺中性粒细胞凋亡WT IL-21R^{- / -}老鼠为了应对衣原体muridarum(c . muridarum肺部感染。(补充材料)