Nat Commun | 山东大学冯昕团队研究揭示IL-1β诱导的上皮细胞和成纤维细胞转分化促进CRSwNP患者中性粒细胞募集

学术   2024-10-24 22:10   山东  

iNature

中性粒细胞炎症可导致多种慢性炎症性气道疾病,包括哮喘和慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP),并与不良预后有关。

2024年10月22日,山东大学冯昕团队Nature Communications 在线发表题为IL-1β-induced epithelial cell and fibroblast transdifferentiation promotes neutrophil recruitment in chronic rhinosinusitis with nasal polyps的研究论文,该研究揭示了两种细胞亚群在中性粒细胞募集中的作用,并证明了基于IL-1的干预措施可以缓解CRSwNP中的中性粒细胞炎症。

研究使用单细胞RNA测序(scRNA-seq)来分析从CRSwNP患者的下鼻甲、中鼻甲和鼻息肉中获得的人类鼻黏膜,鉴定出两种IL-1信号诱导的细胞亚群——LY6D+俱乐部细胞和IDO1+成纤维细胞——它们通过分别将S100A8/A9和CXCL1/2/3/5/6/8释放到炎症区域来促进中性粒细胞募集。IL-1β是一种参与IL-1信号传导的促炎细胞因子,分别诱导LY6D+俱乐部细胞和IDO1+成纤维细胞从原代上皮细胞和成纤维细胞转分化。在LPS诱导的中性粒细胞CRSwNP小鼠模型中,用受体拮抗剂阻断IL-1β活性可显著减少LY6D+俱乐部细胞和IDO1+成纤维细胞的数量,并减轻鼻部炎症。

中性粒细胞炎症在多种慢性炎症性气道疾病中很常见,如哮喘、慢性阻塞性肺病和慢性鼻窦炎(CRS),中性粒细胞炎性升高与患者不良预后呈正相关。CRS是一种慢性疾病,其特征是鼻粘膜和鼻窦炎症,影响全球5-12%的成年人。患有CRS和鼻息肉(CRSwNP)的患者比没有鼻息肉的患者经历更严重的临床症状。尽管CRSwNP与以嗜酸性粒细胞免疫反应为特征的2型炎症有显著关联,但越来越多的患者已经证明CRSwNP中存在中性粒细胞炎症,并被认为与糖皮质激素抵抗、术后复发风险较高和疾病预后较差有关。然而,中性粒细胞炎症的研究相对较少,目前针对CRSwNP中性粒细胞炎的治疗策略不足。

多种因素驱动CRSwNP中的中性粒细胞炎症。CXC趋化因子,包括CXCL1、CXCL2和CXCL8,是引导中性粒细胞到达炎症部位的趋化因子。在一项多中心研究中,NP组织中CXCL8的浓度高于对照组织,表明其在CRSwNP中性粒细胞募集中的作用。与对照组的IT组织相比,CRSwNP患者的鼻息肉组织中S100A8、S100A9和S100A8/A9的蛋白水平升高,表明CRSwNP中有明显的中性粒细胞募集。先前的研究表明,来自上皮细胞和基质细胞的细胞因子促进CRS中的中性粒细胞炎症。然而,分泌这些因子并驱动CRSwNP中性粒细胞炎的特定细胞类型仍然不明确。

IL-1β诱导LY6D+俱乐部细胞和IDO1+成纤维细胞转分化,促进中性粒细胞募集(图源自Nature Communications 

为了鉴定导致CRSwNP中性粒细胞炎症的上皮细胞和基质细胞亚群,研究使用单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析了从CRSwNP患者和健康个体的中鼻甲(MT)、下鼻甲(IT)和鼻息肉(NP)获得的人鼻粘膜。在鉴定了LY6D+俱乐部细胞和IDO1+成纤维细胞后,研究证明了它们在IL-1β刺激的细胞中促进中性粒细胞募集的能力,包括原代成纤维细胞和从原代鼻上皮细胞发育而来的气液界面(ALI)培养物。阻断IL-1β的活性可以减轻LPS诱导的中性粒细胞CRSwNP小鼠模型中的鼻部炎症。这些发现暗示了促进CRSwNP中性粒细胞炎症的细胞类型,并强调了针对IL-1β的潜在治疗药物作为对中性粒细胞CRSwNP的干预措施。


参考消息:

https://www.nature.com/articles/s41467-024-53307-0

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内容为【iNature】公众号原创

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