【蛋白芯片】Nature Metabolism（2022 IF：19.865） | 抗体芯片&脓毒症疾病发展及治疗方案研究

杂志名称：

Nature Metabolism（2022 IF：19.865）

文献题目：

TREM2^hi resident macrophages protect the septic heart by maintaining cardiomyocyte homeostasis

第一作者：

Kai Zhang, Yang Wang, Shiyu Chen, Jiali Mao

通讯作者：

Xiangming Fang, Xuekun Li, Qixing Chen

作者单位：

浙江大学医学院第一附属医院麻醉与重症监护科

浙江大学医学院国家儿童健康临床研究中心儿童医院

浙江大学医学院转化医学研究所

发表时间：

2023-01-12

文献全文下载地址：

file:///C:/Users/proph/Downloads/s42255-022-00715-5.pdf

本实验所用产品：

品名：Mouse Inflammation Array C1

货号：AAM-INF-1（小鼠40个炎症因子抗体芯片）

详情：https://www.raybiotech.com/mouse-inflammation-array-c1-aam-inf-1

因子列表：40个（请查询以上链接）

芯片类型：

实验样本：

小鼠心脏组织裂解液

1、脓毒性心脏免疫细胞的单细胞特征

为探索脓毒症应激下可逆性心肌功能障碍的机制，研究团队建立了脓毒症小鼠模型（盲肠结扎穿刺（CLP）模型）。发现随着脓毒症的进展，心功能稳定恶化，并在CLP后3 d显著恶化。随后，心功能逐渐恢复。由于炎症在SICM的病例中起着至关重要的作用，因此研究人员通过小鼠40个炎症因子抗体芯片 （AAM-INF-1）检测了心脏炎症标志物。发现心脏中G-CSF、GM-CSF、IL-4、IL-1α、IL-9、IFN-γ、IL-1β、IL-21和IL-10水平在CLP后3 d达到峰值，然后随着时间的推移缓慢下降（补充数据图1i）。这些结果表明，脓毒症进展过程中心功能的动态变化与心脏组织的炎症环境一致。此外，研究人员发现CLP后巨噬细胞的百分比略有下降，而巨噬细胞亚簇的异质性更加明显。

2、Mac1与心功能恢复有关

鉴于单核-巨噬细胞是脓毒症期间心脏免疫细胞中最大和最显著改变的群体，研究人员进行了一项无监督聚类分析来研究心脏单核-巨噬细胞的异质性和作用。鉴定出5个巨噬细胞亚簇（Mac1-5），2个单核细胞亚簇（Mon1和Mon2）和1个树突状细胞（DC）亚簇（图2a）。其中Mac1和Mac2亚群主要出现在稳定状态的心脏中，而Mac1亚群的水平在CLP后3 d显著降低。同时，Mac3、Mac4水平在CLP后3 d明显升高，而在CLP后7和21 d，随着心功能逐渐恢复，Mac1亚簇恢复。同样，Mac1的相对频率和绝对数量在CLP后3 d下降，并在CLP后7 d和21 d恢复（图2c，d）。

3、TREM2在SICM过程中对Mac1细胞的重塑至关重要

研究人员发现相对于其他巨噬细胞，Mac1细胞中吞噬相关基因Trem2上调，并且Trem2在Mac1子集中特别丰富。此外，研究人员观察到WT和Trem2^−/−小鼠中Mac1细胞的比例在CLP后3 d均显著降低。CLP后第7天，WT小鼠的Mac1细胞数量恢复正常，但Trem2^−/−小鼠的Mac1细胞比例无法恢复（图4e，f）。相比之下，Trem2缺陷不影响其他心脏免疫细胞区室的比例。此外，研究人员发现与WT对照组相比，CLP后3 d, Trem2^−/−小鼠CD163⁺RETNLA⁺ CRMs的增殖能力显著降低（图4h）。这些结果表明TREM2是Mac1亚群的标记物，对于感染性心脏中Mac1细胞的重塑至关重要

4、移植TREM2hi Mac1细胞可保护SICM

为研究Mac1细胞治疗是否可以保护脓毒症后的心功能，研究人员分别将CD45.1小鼠心脏分选的TREM2hi Mac1细胞和非Mac1细胞在CLP后立即移植到CD45.2小鼠心包腔内。对照组动物心包内注射相同体积的MG（图7a）。发现与心包内移植的非Mac1细胞或MG群相比，移植了TREM2hi Mac1细胞的脓毒症小鼠心脏功能（图7b-e）明显增强。同样，TREM2hi Mac1细胞移植改善了心脏损伤（图7f-i）、炎症（图7j，k）、线粒体损伤（图7l）、ATP水平升高（图7M）、乳酸水平降低（图7n）。