Theranostics(IF13.3) | 验证iNKT细胞与库普弗细胞协作抑制肝炎发展机制
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2026-06-29
文献来源:Wang H, Li L, Li Y, et al. Intravital imaging of interactions between iNKT and kupffer cells to clear free lipids during steatohepatitis. Theranostics. 2021;11(5):2149-2169. Published 2021 Jan 1. doi:10.7150/thno.51369(IF:13.3)
南京医科大学周洪老师课题组研究发现在脂肪性肝炎早期,肝脏内的iNKT细胞会与库普弗细胞动态相互作用,形成细胞簇,协同清除坏死肝细胞释放的游离脂质,从而帮助维持脂质平衡并抑制肝纤维化的发展。
一、研究背景
脂肪性肝炎(Steatohepatitis)在西方国家日益普遍,虽被视为良性疾病,但持续的炎症会发展为肝纤维化,并导致胰岛素抵抗及心血管死亡率增加。因此,深入理解肝脏免疫细胞在疾病发生发展中的功能至关重要。
iNKT 细胞:肝脏中主要的先天免疫细胞群,能调节脂质代谢和炎症。在脂肪性肝炎中,iNKT 细胞会大量募集并积累,但其具体的动态行为及在脂质代谢中的确切机制尚未被研究。
库普弗细胞(Kupffer Cells):肝脏驻留的巨噬细胞,在脂肪性肝炎的发病机制中扮演关键角色,能产生促炎因子。然而,关于其在脂质微环境中的具体反应(如是否促进或抑制脂肪积累)存在争议。
以往的研究多依赖传统的静态实验技术,难以在活体微环境中观察免疫细胞的行为、功能变化及动态交互。因此,利用高分辨率实时成像技术(多光子显微镜)来观察这些细胞的动态过程成为了解决问题的关键。
二、研究目的
本研究旨在通过活体实时成像技术,阐明在饮食诱导的脂肪性肝炎(小鼠模型)中,iNKT 细胞与库普弗细胞的动态相互作用及其生物学效应。具体目标包括:
实时分析:观察 iNKT 细胞在脂肪性肝炎中的募集、迁移模式变化及聚集行为。
阐明交互模式:揭示 iNKT 细胞与库普弗细胞在病理微环境中的空间和时间依赖性相互作用。
解析机制:确定这些细胞簇如何处理坏死肝细胞释放的游离脂质(特别是 iNKT 细胞的吞噬功能)及相关的转录组变化。
评估疗效:通过过继转移实验,评估 iNKT 细胞在调节脂质平衡和抑制肝纤维化发展中的治疗潜力。
三、核心结论
本研究发现在脂肪性肝炎早期,肝脏内的iNKT细胞会与库普弗细胞协作,形成细胞簇。iNKT细胞会直接吞噬并清除坏死肝细胞释放的游离脂质,从而帮助维持脂质平衡并抑制肝纤维化的发展。
四、Kupffer细胞(巨噬细胞)清除实验完整步骤
(一)实验试剂、动物与模型
1.清除剂:氯膦酸盐脂质体Clodronate Liposomes, CLL(Cat#40337ES);对照:PBS空白脂质体PBS-Lp(Cat#40338ES)。
3.疾病模型:MCD饮食诱导脂肪性肝炎;对照为MCS(蛋氨酸-胆碱充足)正常饮食。
(二)清除操作时间线
1.预清除(MCD造模前24小时)
①清除组:小鼠尾静脉注射200 μL氯膦酸盐脂质体
②对照组:同步小鼠尾静脉注射200 μL PBS空白脂质体PBS-Lp
2.脂肪性肝炎造模
预清除24h后,开始饲喂MCD饮食,持续3/5/7天,诱导早期脂肪性肝炎、游离脂质释放。
3.维持清除
MCD饲喂期间,每3天尾静脉补注一次200 μL CLL/PBS-Lp,防止单核细胞来源巨噬细胞补充、维持Kupffer持续清除状态。
4.活体成像与取材检测
①活体成像:麻醉小鼠,暴露肝脏,多光子显微镜观察iNKT(GFP₊)、Kupffer(F4/80₊-Alexa647标记)聚集、互作及NileRed标记游离脂质的吞噬动态。
②终点取材:处死小鼠,分离肝组织、肝非实质细胞,做流式、免疫荧光、病理染色、qPCR,验证清除效率、脂沉积、炎症、纤维化指标。
(三)实验分组(核心4组,n≥5)
1.PBS-Lp+MCS饮食(正常对照:Kupffer完整、无肝损伤)
2.PBS-Lp+MCD饮食(模型对照:Kupffer完整、脂肪性肝炎)
3.CLL+MCS饮食(清除对照:Kupffer清除、无肝损伤)
4.CLL+MCD饮食(核心实验组:Kupffer清除+脂肪性肝炎,验证依赖关系)
(四)清除效率验证及结果
1.荧光共定位图像:旨在研究iNKT细胞与不同状态下的Kupffer细胞之间的相互作用。三维绿色表示iNKT细胞和红色表示Kupffer细胞(标记Alexa Fluor® 647抗小鼠F4/80抗体)相互作用。——CLL组清除率>90%,PBS-Lp组无显著变化,确认仅清除Kupffer、不影响iNKT等其他免疫细胞。
(五)清除实验结论
1.Kupffer完整(PBS-Lp+MCD):iNKT与Kupffer大量聚集、形成互作簇,iNKT高效吞噬游离脂质、肝脂沉积轻、炎症弱、纤维化轻。
2.Kupffer清除(CLL+MCD):iNKT仍可被招募到肝脏、轻度聚集,但无法与Kupffer形成稳定功能性互作簇;iNKT吞噬游离脂质能力显著下降、肝内游离脂质大量蓄积、肝细胞坏死/炎症加重、纤维化进展加快。
结论:iNKT-Kupffer协同清除游离脂质、缓解脂肪性肝炎的保护作用,严格依赖Kupffer细胞的存在与互作。
五、补充:特异性遗传清除对照
除氯膦酸盐非特异性清除,文中还使用iNKT缺陷小鼠(Jα18⁻/⁻、CD1d⁻/⁻)反向验证:iNKT缺失时,Kupffer无法聚集、脂质清除障碍——双向证明二者互作的必要性。
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