MALT1 调控先天免疫,但其作用机制尚不明确。我们使用选择性 MALT1 副半胱天冬酶抑制剂 MLT-827,揭示了 MALT1 在 Toll 样受体或 C 型凝集素样受体下游的先天免疫信号通路中的作用,证明 MALT1 调控髓系细胞因子的产生,且该作用主要在 C 型凝集素样受体下游具有选择性。
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MALT1 调控先天免疫,但其作用机制尚不明确。我们使用选择性 MALT1 副半胱天冬酶抑制剂 MLT-827,揭示了 MALT1 在 Toll 样受体或 C 型凝集素样受体下游的先天免疫信号通路中的作用,证明 MALT1 调控髓系细胞因子的产生,且该作用主要在 C 型凝集素样受体下游具有选择性。
除了在淋巴细胞中的功能(已有大量研究报道)之外,副半胱天冬酶MALT1还在模式识别受体下游的天然免疫细胞中发挥重要作用。其中研究最为清楚的是C型凝集素样受体家族中的Dectin-1和Dectin-2,它们可诱导依赖于SYK和CARD9的信号级联反应,进而以MALT1依赖的方式激活NF-κB。相比之下,Toll样受体(TLR)如TLR-4虽也能促进NF-κB的激活,但其信号传导依赖于MYD88/IRAK级联途径。然而,MALT1是否参与TLR-4信号传导仍不明确。近期使用MLT-827(一种高效且选择性的MALT1副半胱天冬酶活性抑制剂)的研究证据表明,在人类髓系细胞中,TLR-4下游的TNF-产生不依赖于MALT1,而Dectin-1下游的TNF-产生则依赖于MALT1。在此,我们进一步探讨了MALT1在模式识别感应中的选择性作用,采用了多种人源和鼠源细胞样本,并分别激活Dectin-1、MINCLE或TLR-4通路。此外,我们还通过检测除TNF-以外的其他细胞因子,并将MLT-827与SYK抑制剂(Cpd11)及IKK抑制剂(AFN700)进行比较,提供了更多深入见解。总体而言,这些数据进一步证明了C型凝集素样受体信号通路对MALT1的依赖性,而TLR信号通路则无此依赖性。
2008年发现了MALT1(黏膜相关淋巴组织淋巴瘤易位蛋白1)的副半胱天冬酶活性1,2此后,多项研究报道了其在淋巴细胞抗原受体反应中的关键作用。小鼠遗传模型及药理学数据均支持其在T细胞、T细胞依赖性自身免疫以及B细胞淋巴瘤中的重要作用。3,4在淋巴细胞中,MALT1副半胱天冬酶的活化发生在CARD11-BCL10-MALT1复合物组装之后5,该过程由T细胞或B细胞受体下游的抗原受体近端信号转导所触发。也有充分证据表明,类似的CARD9-BCL10-MALT1复合物在C型凝集素样受体(CLLR)下游信号传导中发挥重要作用,例如, 髓系细胞中的 Dectin-1、Dectin-2 和 MINCLE6,7Dectin-1 通路在宿主抵御真菌感染中具有关键作用,因此得到了深入研究8,9然而,MALT1 在 Toll 样受体(TLR)通路中的作用仍存在争议10最近在人类髓系细胞中的证据排除了MALT1副半胱天冬酶活性在TLR-4下游调控TNF-产生中的直接作用11.
在本研究中,我们采用多种实验条件和刺激条件,利用人和小鼠髓系细胞探究先天性信号通路,依赖特异性药理学工具抑制剂并检测细胞因子的产生。
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实验按照诺华人类研究伦理委员会的指南和标准进行。
1. 从人血沉棕黄层制备外周血单个核细胞(PBMCs)
注意: 我们在采集后一天收到健康志愿者的血沉棕黄层,置于50 mL袋中。样本经知情同意提供,并通过Interregionale Blutspende Schweizeriches Rotes Kreuz采集。除特别说明外,所有操作均在室温下按以下程序进行处理。
2. 从外周血单个核细胞制备单核细胞
3. PBMC 和单核细胞处理及刺激条件
4. 单核细胞向iMoDCs的分化及刺激条件
5. 单核细胞和外周血单个核细胞的冻存与复苏操作
6. 小鼠脾细胞的制备与处理
注意: 我们根据诺华动物福利组织的指南和标准进行动物安乐死。研究已获地区政府主管部门伦理委员会(Kantonales Veterinäramt der Stadt Basel)批准。动物通过异氟烷过量暴露实施安乐死,全程尽一切努力减轻动物痛苦。
7. 细胞因子与活力测定
8. 化合物制备
9. 刺激材料准备
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在髓系细胞中,MALT1 传递来自多种 C 型凝集素样受体(如 Dectin-1、Dectin-2 和 MINCLE)的活化信号6。这些通路依赖于含有(半)免疫受体酪氨酸活化基序((hem)ITAM)的受体(例如, Dectin-1)或含有ITAM模体的共受体(例如, FcRγ(用于Dectin-2和MINCLE)招募并激活SYK激酶(图1)。这会激活一种蛋白激酶C同工型,即PKCδ,后者磷酸化CARD9,从而触发CARD9/BCL10/MALT1复合物的形成,并招募TRAF6,以启动下游NF-κB的活化12相比之下,TLR-4 信号通路以一种不依赖 MALT1 但依赖 MYD88/IRAK 的方式招募 TRAF6,从而激活 NF-κB(图1)。通过MALT1缺陷的遗传模型以及使用肽类活性位点抑制剂z-VRPR-fmk进行药...
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在本研究中,我们采用简单的实验条件来研究人和小鼠天然免疫细胞中的信号通路,并探究这些通路对MALT1蛋白水解功能的依赖性。在先前研究11的基础上,本研究发现MALT1副半胱天冬酶活性调控C型凝集素样受体诱导的细胞因子产生,包括TNF-α。相比之下,在两个物种中,TLR-4诱导的TNF-α产生均不依赖于MALT1。总体而言,这些数据进一步证实了早期研究6,12,18所揭示的MALT1/CBM信号体在C型凝集素样受体下游发挥的关键且选择性作用。
TLR-4 信号通路在髓系细胞中对 MALT1 的明确独立性是否适用于其他细胞类型,仍有待进一步研究。例如,在 B 淋巴细胞中,先前的研究表明 TLR 信号通路可参与 B 细胞受体下游的 B 细胞活化过程19。事实上,我们已有未发表的数据表明,经 TLR-4 刺激的...
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作者无任何利益冲突需要披露。
感谢Elsevier授权(许可证号4334770630127),允许在此重印Unterreiner et al. (2017)的图2A。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 100 µm 尼龙细胞滤网 | Sigma | CLS431752 | |
| 14 mL Falcon 管 | BD Falcon | 352057 | |
| 15 mL Falcon 管 | Falcon | 352090 | |
| 50 mL Falcon 管 | Falcon | 352070 | |
| 6 孔板 | Costar | 3516 | |
| 96 孔平底板,带低蒸发盖 | Costar | 3595 | |
| 96 孔V型底板 | Costar | 734-1798 | |
| 氯化铵 - NH4Cl | Sigma | A9434 | |
| ELISA 检测稀释液 RD1-W | R&D | 895038 | 检测稀释液 |
| 细胞培养微孔板,384 孔,黑色 | Greiner | 781986 | |
| 去活化酵母多糖 | Invivogen | tlrl-dzn | 现为:tlrl-zyd |
| 二甲基亚砜 | Sigma | D2650 | DMSO |
| EDTA-Na2 | Sigma | E5134 | 乙二胺四乙酸二钠盐二水合物 |
| ELISA 小鼠 TNF-α | R&D | SMTA00 | |
| Ficoll-Paque Plus | GE Healthcare | 17-1440-03 | |
| gentleMACS C 管 | MACS Miltenyi Biotec | 130-096-334 | |
| gentleMACS 组织解离仪 | MACS Miltenyi Biotec | 130-093-235 | |
| GM-CSF | Novartis | - | |
| 热灭活胎牛血清 | Gibco | 10082 | FBS |
| HTRF 人 IL-23 | CisBio | 62HIL23PEG | |
| HTRF 人 TNF-α | CisBio | 62TNFPEC | |
| HTRF 复溶缓冲液 | CisBio | 62RB3RDE | 50 mM 磷酸盐缓冲液,pH 7.0,0.8 M KF,0.2% BSA |
| IFN-γ | R&D | L4516 | |
| IL-4 | Novartis | - | |
| 异氟烷 | Abbott | Forene | |
| 脂多糖 (LPS) | Sigma | L4391 | 用于人源样本的 LPS |
| 脂多糖 | Sigma | L4516 | 用于小鼠样本的 LPS |
| 裂解缓冲液 | 自制 | - | 155 mM NH4Cl,10 mM KHCO3,1 mM EDTA,pH 7.4 |
| 磁力架 | Stemcell | 18001 | |
| 微孔板,384 孔,白色 | Greiner | 784075 | |
| 单核细胞富集试剂盒 | Stemcell | 19059 | |
| Nalgene Mr. Frosty Cryo 1°C 冷冻容器 | Nalgene | 5100-0001 | 冷却装置(含异丙醇) |
| PBS 1x pH 7.4 [-] CaCl2 [-] MgCl2 | Gibco | 10010 | 磷酸盐缓冲液 |
| 青霉素/链霉素 | Gibco | 15140 | Pen/Strep |
| 碳酸氢钾 - KHCO3 | Sigma | P9144 | |
| PrestoBlue | Invitrogen | A13262 | 用于细胞活力评估的刃天青溶液 |
| 异丙醇 | Merck | 1.09634 | |
| 读板缓冲液 | MesoScale Discovery | R92TC-3 | 含三丙胺的 Tris 缓冲液 |
| 细胞培养复苏冻存液 | Gibco | 12648-010 | 冻存培养基 |
| 含 Glutamax 的 Roswell Park Memorial Institute 培养基 (RPMI) | Gibco | 61870 | + 10% FBS 用于 iMoDCs + 10% FBS + 1 mM 丙酮酸钠 + 100 U/mL Pen/Strep + 5 µM β-巯基乙醇用于人外周血单个核细胞和单核细胞 + 10% FBS + Pen/Strep + 5 µM β-巯基乙醇用于小鼠脾细胞 |
| 分离缓冲液 | 自制 | - | PBS pH 7.4 + 2% FBS + 1 mM EDTA pH 8.0 |
| 丙酮酸钠 | Gibco | 11360 | |
| 海藻糖-6,6-二硬脂酸酯 | Invivogen | tlrl-tdb | TDB |
| 吐温 20 | Sigma | P7949 | 聚山梨酯 20 |
| UltraPure 0.5 M EDTA pH 8.0 | Invitrogen | 15675 | 乙二胺四乙酸 |
| Viewseal 封板膜 | Greiner BioOne | 676070 | |
| V-PLEX 炎症因子检测试剂盒(人源)1 号 | MesoScale Discovery | K15049D | 电化学发光多重检测(IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8) |
| β-巯基乙醇 | Gibco | 31350 |
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