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Cell 建立人类树突状细胞与辅助性T细胞相互作用2019-11-05


  细胞-细胞相互作用异常复杂,涵盖大量分子与信号通路,学界钻研多年,仍旧是管中窥豹。

  2019年10月3日,来自法国巴黎PSL研究大学的Vassili Soumelis团队于在Cell杂志上发表题为A Quantitative Multivariate Model of Human DendriticCell-T Helper Cell Communication的文章,建立了实验与理论相结合的研究方法,实验上,在蛋白质水平检测了细胞所分泌的细胞因子与应激反应;理论上,建立了信号输入输出之间的联系和相互作用关系。作者以人类树突状细胞(Dendritic cell,简称DC)与辅助性T细胞(T Helper cell,简称Th)之间的相互作用为研究对象,分析了36例DC相关的信号分子和17种Th分泌的细胞因子,并依靠这些数据建立数学模型,演算出56种已经被实验证实的细胞相互关系,与此同时,还推测出290种可能关系,并证实了IL-12p70可以通过IL-1信号通路诱导17型辅助性T细胞(简称Th17)。

  首先,作者采集了人类单核细胞来源的DC(MoDCs)和外周血液CD11c+DC(bDCs)两类细胞,并刺激24小时。所采用的刺激信号主要包含三大类共计14种。

  接下来,作者通过流式细胞术等方法,检测了36种DC相关分子的表达情况,其中,29种处于细胞表面,7种处于细胞分泌上清之中。结果显示,除了一些已知的DC细胞响应之外,作者还有了一些新的发现:(1)zymosan刺激的MoDCs 表达高水平的CD54 和PVR;(2)流感病毒刺激的MoDCs可以诱导ICOSL;(3)LPS刺激的MoDCs 可以诱导高水平的CD30L和CD83。

  再下来,作者将这些刺激过的DC与T细胞共培养6天,随后检测Th的增殖效率以及17种Th相关细胞因子的表达分泌情况。有趣的是,www.253333.com。作者将Th和DC的表现相互比较,发现,这二者之间并不存在一一对应的关系,也就是说,两种刺激物对DC产生的效果类似,但是,这两种刺激物所处理的DC与T细胞共培养之后,产生的效果很可以截然不同。

  最后,作者利用这样模型,试图推测并证实新的细胞相互关系。通过建立的模型,作者发现,IL-12在与IL-1, ICAM-2或者Jagged-2共同分泌时,倾向于调控IL-17F,而与CD70, IL-23或者 LIGHT 共同出现时,则更倾向于调控IL-17A。另外,敲除IL-12,IL-17A和IL-17F的表达水平都显著降低。这些结果说明,IL-12参与Th17的诱导分化。为了进一步探讨IL-12诱导Th17的机制,作者采用体外诱导Th的模型,发现,IL-12并不能直接诱导Th17,但是,同时加入IL-1和IL-12,Th17就诱导出来了。

  这是一篇实验与理论相结合的佳作。实验结果与计算建模相互支持,相互指导,相辅相成。如下图所示,实验部分采用了密切关联两部分数据,一是何种刺激下DC细胞的响应,二是响应后的DC对T细胞的作用。理论部分以DC和T细胞的输出细胞因子为核心,建立了细胞因子之间的正向和负向调控网络模型。通过这一模型,作者预测出一些新的细胞间相互关系,最终再用实验证实这些关系是否属实。这篇文章的亮点有两处,一是建立和实验理论相结合研究的范本,二是文章中提供的诸多细胞调控信息以供研究参考。



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