單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序(scRNA-seq)揭示過敏性肺部疾病的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
近日，清華大學(xué)原磊博士等為第一作者、西湖大學(xué)董晨教授為通訊作者，在醫(yī)學(xué)-免疫學(xué)頂級SCI期刊《Journal of Experimental Medicine》（J Exp Med）上發(fā)表題為“Ciliated cell–derived IL-17D restrains allergic asthma through controlling monocyte recruitment”的研究論文。研究主要探討了纖毛細(xì)胞（ciliated cells）來源的IL-17D在過敏性哮喘中的作用。研究發(fā)現(xiàn)，IL-17D通過調(diào)控單核細(xì)胞（monocyte）招募，抑制過敏性炎癥，揭示了纖毛細(xì)胞在肺部免疫反應(yīng)中的重要保護(hù)作用。
標(biāo)題：Ciliated cell–derived IL-17D restrains allergic asthma through controlling monocyte recruitment（纖毛細(xì)胞來源的IL-17D通過調(diào)控單核細(xì)胞招募來抑制過敏性哮喘）
發(fā)表時(shí)間：2025-08-05
發(fā)表期刊：J Exp Med
影響因子：IF10.6/Q1
技術(shù)平臺：Smart-seq2（scRNA-seq）等
客戶單位：清華大學(xué)、西湖大學(xué)
DOI:10.1084/jem.20242328
氣道上皮在維持肺環(huán)境穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其失調(diào)常常與包括哮喘在內(nèi)的多種肺部疾病相關(guān)。哺乳動物的氣道上皮中存在大量的纖毛細(xì)胞，且在清除吸入的顆粒物和病原體方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本研究揭示了呼吸道中纖毛細(xì)胞（ciliated cells）通過組成性表達(dá)（constitutive expression）IL-17D（白細(xì)胞介素-17D），結(jié)合單核細(xì)胞表面受體CD93抑制經(jīng)典單核細(xì)胞（classical monocytes, CL Mono）向肺部聚集，從而限制過敏性哮喘（allergic asthma）中的2型炎癥（type 2 inflammation）。研究結(jié)合遺傳學(xué)模型（如Il17d和Cd93基因敲除小鼠）、細(xì)胞轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)和單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq），闡明了IL-17D/CD93軸通過下調(diào)單核細(xì)胞趨化因子受體CCR6表達(dá)，減少其向肺部的遷移及后續(xù)分化為致病性肺泡巨噬細(xì)胞（alveolar macrophages, AMs）的過程。本研究揭示了纖毛細(xì)胞和IL-17D在肺部免疫反應(yīng)和哮喘中的保護(hù)性作用，未來可以進(jìn)一步探索用于治療相關(guān)疾病。
動物模型：使用C57BL/6小鼠，包括Il17d-/-、Cd93-/-、Cd93fl/fl等基因敲除小鼠，以及Lyz2-Cre和Ccr2RFP/RFP等小鼠，并實(shí)現(xiàn)IL-17D在纖毛細(xì)胞中的特異性敲除。
哮喘模型：屋塵螨（house dust mite, HDM）或曲霉菌（Aspergillus fumigatus, ASP）誘導(dǎo)的急/慢性過敏性哮喘模型，評估炎癥細(xì)胞浸潤、血清IgG1/IgE水平及肺組織病理。
RNA測序（Smart-seq2）：對WT和Cd93-/-單核細(xì)胞進(jìn)行RNA測序（scRNA-seq），分析IL-17D調(diào)控的基因通路，發(fā)現(xiàn)CCR6等遷移相關(guān)基因下調(diào)。
流式細(xì)胞術(shù)：量化肺、血液、骨髓中的免疫細(xì)胞亞群（如CL Mono、AMs、嗜酸性粒細(xì)胞）。
ELISA和免疫熒光實(shí)驗(yàn)：ELISA檢測IL-17D蛋白水平，免疫熒光（immunofluorescence）定位IL-17D與β-IV微管蛋白（纖毛細(xì)胞標(biāo)志物）共表達(dá)。
組織學(xué)分析：通過H&E染色評估肺部炎癥程度。
混合骨髓移植實(shí)驗(yàn)：研究IL-17D/CD93軸對單核細(xì)胞遷移的影響，驗(yàn)證CD93的細(xì)胞自主性作用。
單核細(xì)胞轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)：直接轉(zhuǎn)移WT或Cd93-/-小鼠的單核細(xì)胞，觀察其在肺部的招募情況。
結(jié)果圖形
（1）IL-17D由肺部纖毛細(xì)胞組成性表達(dá)（基因持續(xù)表達(dá)模式）
通過生成Il17d報(bào)告小鼠（Dto-mato）和免疫熒光染色，研究者觀察到IL-17D信號主要分布于氣道上皮細(xì)胞中，且與纖毛細(xì)胞標(biāo)志物β-IV微管蛋白共定位，而與Clara細(xì)胞標(biāo)志物CC10無重疊。Foxj1+纖毛細(xì)胞中IL-17D mRNA和蛋白表達(dá)顯著高于非纖毛細(xì)胞。人類scRNA-seq數(shù)據(jù)（GSE171524）進(jìn)一步驗(yàn)證IL17D在纖毛細(xì)胞的保守性表達(dá)。這些結(jié)果表明，肺部IL-17D主要來源于纖毛細(xì)胞。
圖1：纖毛細(xì)胞是IL-17D的主要生產(chǎn)者。
（A）上圖：Il17d-tdTomato報(bào)告基因小鼠（Dtomato）的靶向策略。左下：肺組織免疫熒光染色及細(xì)支氣管與肺泡空間的放大圖像，tdTomato（紅）、EPCAM（綠）、DAPI（藍(lán)）。右下：細(xì)支氣管（11個(gè)視野）和肺泡（12個(gè)視野）中tdTomato的平均熒光強(qiáng)度。
（B）近端細(xì)支氣管（a）、遠(yuǎn)端細(xì)支氣管（b）和支氣管肺泡導(dǎo)管連接處（c）的β-IV微管蛋白（紅）、tdTomato（綠）與DAPI（藍(lán)）共染色。
（C）大氣道中CC10（紅）、tdTomato（綠）與DAPI（藍(lán)）的共染色。
（D）B組數(shù)據(jù)中β-IV微管蛋白（紅）與tdTomato（綠）的熒光強(qiáng)度直方圖。左：B a中白色矩形區(qū)域的共定位分析；右：B c中白色矩形區(qū)域的共定位分析。
（E）FoxJ1tm1.1(cre/ERT2/GFP)小鼠氣管分離的FOXJ1-EPCAM+細(xì)胞（紅）與FOXJ1+EPCAM+細(xì)胞（藍(lán)）中Il17d mRNA的實(shí)時(shí)定量PCR分析（每組8只小鼠RNA混合樣本）。
（F）FoxJ1 tm1.1(cre/ERT2/GFP)小鼠氣管上皮（EPCAM+）細(xì)胞內(nèi)IL-17D表達(dá)水平（每組6只小鼠細(xì)胞裂解液混合樣本）。
（2）IL-17D缺失加劇過敏性哮喘模型的2型炎癥
在HDM誘導(dǎo)的過敏性哮喘模型中，Il17d-/-小鼠表現(xiàn)出更嚴(yán)重的過敏反應(yīng)，包括肺部和支氣管肺泡灌洗液（BALF）中CD45+免疫細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞（eosinophils）的顯著增加、血清中HDM特異性IgG1水平升高、肺組織H&E染色顯示血管周圍炎癥加劇、Th2細(xì)胞（IL-5+、IL-13+）在引流淋巴結(jié)（dLNs）中增多，表明IL-17D抑制2型免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用。
圖2.：IL-17D在HDM誘導(dǎo)的過敏性哮喘中發(fā)揮保護(hù)性作用。
(A) 過敏性哮喘模型構(gòu)建示意圖。Il17d-/-和WT小鼠在指定日期被HDM或1×PBS致敏并再次挑戰(zhàn)，于第14天收集肺組織、支氣管肺泡灌洗液（BALF）和血清進(jìn)行流式細(xì)胞術(shù)和ELISA分析。
(B) 第14天肺中CD45+細(xì)胞總數(shù)和嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)（WT組n=5；Il17d-/-組n=7）。
(C) 第14天支氣管肺泡灌洗液中CD45+細(xì)胞總數(shù)和嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)（WT組n=5；Il17d-/-組n=7）。
(D) 血清中HDM特異性IgG1水平（縱軸為450 nm吸光度，橫軸為血清稀釋梯度；WT組n=3；Il17d-/-組n=4）。
(E) 左：WT和Il17d-/-小鼠肺組織的代表性H&E染色圖像；右：H&E評分統(tǒng)計(jì)（WT組n=6；Il17d-/-組n=4）。
（3）纖毛細(xì)胞來源的IL-17D是限制HDM誘導(dǎo)哮喘反應(yīng)的關(guān)鍵
通過條件性敲除Foxj1tm1.1(cre/ERT2/GFP)小鼠中的Il17d，研究者發(fā)現(xiàn)，僅在纖毛細(xì)胞中敲除Il17d就足以導(dǎo)致HDM誘導(dǎo)的過敏反應(yīng)加劇，表現(xiàn)為肺內(nèi)總免疫細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞浸潤增加，血清IgG1升高。證明纖毛細(xì)胞是IL-17D的功能性來源。
圖3：纖毛細(xì)胞源性IL-17D在過敏性哮喘中發(fā)揮保護(hù)作用。
（A）他莫昔芬處理后，Il17dfl/fl和Il17dfl/flFoxJ1-Cre小鼠肺組織中Il17d mRNA的實(shí)時(shí)定量PCR分析（Il17df/f組n=3；Il17df/fFoxJ1-Cre組n=4）。
（B）穩(wěn)態(tài)下Il17df/f和Il17df/fFoxJ1-Cre小鼠肺組織中總免疫細(xì)胞數(shù)量（n=6每組）。
（C）穩(wěn)態(tài)下兩組小鼠肺組織中經(jīng)典單核細(xì)胞（CL Mono）、肺泡巨噬細(xì)胞（AMs）、間質(zhì)巨噬細(xì)胞（IMs）、單核細(xì)胞源性樹突細(xì)胞（moDCs）和T細(xì)胞數(shù)量（n=6每組）。
（D）FoxJ1-ERT2cre小鼠過敏性哮喘模型構(gòu)建示意圖。Il17df/f和Il17df/fFoxJ1-Cre小鼠在指定時(shí)間點(diǎn)接受他莫昔芬（藍(lán)色箭頭）和屋塵螨（HDM，橙色箭頭）處理，于第14天分析。
（E）第14天兩組小鼠肺組織中CD45+總細(xì)胞及嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量。
（F）第14天血清HDM特異性IgG1水平。
（4）CD93主要在肺部單核細(xì)胞和招募的巨噬細(xì)胞中表達(dá)
研究發(fā)現(xiàn)，CD93主要在肺部的單核細(xì)胞和招募的巨噬細(xì)胞（包括間質(zhì)巨噬細(xì)胞和肺泡巨噬細(xì)胞）中表達(dá)。在HDM模型中，CD93的表達(dá)不僅在單核細(xì)胞上增加，還在其衍生的巨噬細(xì)胞上顯著上調(diào)。這表明CD93+單核細(xì)胞及其衍生細(xì)胞在過敏反應(yīng)中起重要作用。
圖4：CD93在經(jīng)典單核細(xì)胞（CL Mono）及其分化后代中的表達(dá)。
（A）穩(wěn)態(tài)（上圖）或HDM模型第14天（下圖）時(shí)，Cd93-/-和WT小鼠肺組織中CD45+細(xì)胞的CD93流式細(xì)胞術(shù)染色。
（B）HDM模型第14天時(shí)，Cd93-/-（左）和WT小鼠（右）肺中CL Mono、肺泡巨噬細(xì)胞（AMs）、間質(zhì)巨噬細(xì)胞（IMs）和單核細(xì)胞源性樹突狀細(xì)胞（moDCs）的CD93流式染色。
（C）HDM模型第14天WT小鼠肺中CD93+髓系細(xì)胞、粒細(xì)胞及淋巴細(xì)胞的平均數(shù)量（n=6）。
（D）100μg HDM免疫后第0天和第3天，WT小鼠肺中AMs、IMs、CL Mono和moDCs的數(shù)量。
（E）小鼠肺中CD93+ AMs、IMs、CL Mono和moDCs的餅圖分析（第0天為基線，第3天為單次100 μg HDM免疫后，第9天和第14天為HDM模型）。
（F）HDM模型第14天時(shí)，WT和Ccr2RFP/RFP小鼠肺中CD45+細(xì)胞及嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量。
（G）左圖：HDM模型第14天WT和Ccr2RFP/RFP小鼠AMs的CD93表面染色（FMO為未染色對照）；右圖：兩組小鼠肺中CD93+ AMs數(shù)量。
（5）單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中的CD93在HDM誘導(dǎo)的過敏性哮喘中發(fā)揮保護(hù)作用
在HDM模型中，Cd93條件性敲除小鼠（Cd93f/f×Lyz2-Cre）表現(xiàn)出更嚴(yán)重的過敏反應(yīng)，包括肺部和BALF中免疫細(xì)胞浸潤增加，以及血清中HDM特異性IgG1水平升高。這表明CD93在單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中對過敏性哮喘具有保護(hù)作用。
圖5：單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中Cd93缺失小鼠對HDM誘導(dǎo)的哮喘易感性增強(qiáng)
（A） HDM模型第14天時(shí)，Cd93f/f和Cd93f/fLyz2-Cre小鼠肺組織中CD93+經(jīng)典單核細(xì)胞（CL Mono）、肺泡巨噬細(xì)胞（AMs）、間質(zhì)巨噬細(xì)胞（IMs）及單核細(xì)胞源性樹突狀細(xì)胞（moDCs）比例。
（B）穩(wěn)態(tài)條件下，Cd93f/f和Cd93f/fLyz2-Cre小鼠肺組織中總免疫細(xì)胞數(shù)量（左）及CL Mono、AMs、IMs、moDCs比例（右）。
（C）穩(wěn)態(tài)條件下，Cd93f/f和Cd93f/fVav1-Cre小鼠肺組織中總免疫細(xì)胞數(shù)量（左）及上述細(xì)胞亞群比例（右）。
（D）HDM模型第14天時(shí)，兩組小鼠肺組織中CD45+細(xì)胞及嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量。
（E）同期支氣管肺泡灌洗液（BALF）中CD45+細(xì)胞及嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量。
（F）左：兩組小鼠肺組織H&E染色代表性圖像；右：H&E炎癥評分統(tǒng)計(jì)。
（G）血清HDM特異性IgG1水平。
（H）HDM模型第14天血清總IgE吸光度值。
（6）IL-17D通過抑制CLMono招募以減輕過敏反應(yīng)
研究發(fā)現(xiàn)，IL-17D能夠直接作用于單核細(xì)胞，下調(diào)與細(xì)胞遷移相關(guān)的基因，包括Ccr6。Smart-seq2分析揭示，在HDM模型中，Il17d-/-或Cd93-/-小鼠的單核細(xì)胞中Ccr6表達(dá)增加，導(dǎo)致這些細(xì)胞更容易遷移到肺部，從而加劇過敏反應(yīng)。此外，通過混合骨髓移植和單核細(xì)胞轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)，研究者進(jìn)一步證實(shí)了IL-17D/CD93軸在抑制單核細(xì)胞招募中的關(guān)鍵作用。
(B) 在HDM模型第14天，Cd93f/f和Cd93f/fLyz2-Cre小鼠骨髓中總活細(xì)胞（左側(cè)）和血液中總CD45+細(xì)胞（右側(cè)）的CL單核細(xì)胞頻率。
(C) 在HDM模型第14天，WT和Il17d-/-小鼠肺部的總CD93+免疫細(xì)胞數(shù)。
(D) 左側(cè)：血液總活細(xì)胞中CL單核細(xì)胞的頻率以及供體1來源的CL單核細(xì)胞在總血液CL單核細(xì)胞中的頻率；右側(cè)：供體1來源的CL單核細(xì)胞的代表性流式細(xì)胞術(shù)圖像。
(E) 左側(cè)：分別靶向總肺AMs和IMs的供體1來源的AMs和IMs的頻率。右側(cè)：供體1來源的AMs的代表性流式細(xì)胞術(shù)圖像。
(F) 上方：受體小鼠肺組織中CL單核細(xì)胞的流式細(xì)胞術(shù)分選；下方：統(tǒng)計(jì)分析。
(G) 上方：受體小鼠肺組織中總CD45+細(xì)胞和AMs的流式細(xì)胞術(shù)分選；下方：統(tǒng)計(jì)分析。
圖7：IL-17D調(diào)控經(jīng)典單核細(xì)胞（CL Mono）中CCR6表達(dá)
（A）WT小鼠CL Mono未刺激組（紫色）與IL-17D刺激的Cd93-/- CL Mono組（藍(lán)色）高表達(dá)基因的GO通路富集分析。列出P<0.05的前50條通路，圓圈大小代表關(guān)聯(lián)基因數(shù)量。
（B）火山圖展示W(wǎng)T與Cd93-/-小鼠CL Mono在IL-17D刺激（1 μg/ml，15小時(shí)）前后的差異表達(dá)基因（DEGs），未刺激組作為陰性對照（NC）。
（C）WT小鼠CL Mono經(jīng)IL-17D刺激后Ccr6的表達(dá)變化（n=3）。
（D）WT與Cd93-/-小鼠CL Mono中IL-17D對Ccr6表達(dá)的調(diào)控作用（n=4-5）。
（E）Cd93f/f與Cd93f/f Lyz2-Cre小鼠血液中CCR6+ CL Mono比例（n=3 vs. n=5）。
（F）HDM模型第14天，WT與Il17d-/-小鼠血液CL Mono的CCR6平均熒光強(qiáng)度（MFI）。
（G）靜息狀態(tài)與HDM第14天小鼠肺組織中Ccl20的實(shí)時(shí)PCR分析。
結(jié)論和啟示
本研究通過揭示IL-17D在過敏性哮喘中的作用機(jī)制，為開發(fā)新的治療策略提供了理論基礎(chǔ)。Smart-seq2技術(shù)在本研究中發(fā)揮了重要作用，通過單細(xì)胞水平的基因表達(dá)分析，為理解IL-17D的功能提供了關(guān)鍵支持。未來的研究可以進(jìn)一步探索IL-17D/CD93軸在其他肺部疾病中的作用，并利用Smart-seq2技術(shù)深入分析相關(guān)細(xì)胞類型的基因表達(dá)譜，為疾病治療提供新的靶點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：
Yuan L, Huang J, Chen J, Xie T, Wang G, Xie B, Qin L, Chen Y, Zhong X, Zhao Z, Peng Z, Wang X, Xu M, Ge J, Wang X, Dong C. Ciliated cell-derived IL-17D restrains allergic asthma through controlling monocyte recruitment. J Exp Med. 2025 Oct 6;222(10) doi: 10.1084/jem.20242328.
發(fā)表時(shí)間：2025-08-05
發(fā)表期刊：J Exp Med
影響因子：IF10.6/Q1
技術(shù)平臺：Smart-seq2（scRNA-seq）等
客戶單位：清華大學(xué)、西湖大學(xué)
DOI:10.1084/jem.20242328
氣道上皮在維持肺環(huán)境穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其失調(diào)常常與包括哮喘在內(nèi)的多種肺部疾病相關(guān)。哺乳動物的氣道上皮中存在大量的纖毛細(xì)胞，且在清除吸入的顆粒物和病原體方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本研究揭示了呼吸道中纖毛細(xì)胞（ciliated cells）通過組成性表達(dá)（constitutive expression）IL-17D（白細(xì)胞介素-17D），結(jié)合單核細(xì)胞表面受體CD93抑制經(jīng)典單核細(xì)胞（classical monocytes, CL Mono）向肺部聚集，從而限制過敏性哮喘（allergic asthma）中的2型炎癥（type 2 inflammation）。研究結(jié)合遺傳學(xué)模型（如Il17d和Cd93基因敲除小鼠）、細(xì)胞轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)和單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq），闡明了IL-17D/CD93軸通過下調(diào)單核細(xì)胞趨化因子受體CCR6表達(dá)，減少其向肺部的遷移及后續(xù)分化為致病性肺泡巨噬細(xì)胞（alveolar macrophages, AMs）的過程。本研究揭示了纖毛細(xì)胞和IL-17D在肺部免疫反應(yīng)和哮喘中的保護(hù)性作用，未來可以進(jìn)一步探索用于治療相關(guān)疾病。
圖形摘要
研究方法動物模型：使用C57BL/6小鼠，包括Il17d-/-、Cd93-/-、Cd93fl/fl等基因敲除小鼠，以及Lyz2-Cre和Ccr2RFP/RFP等小鼠，并實(shí)現(xiàn)IL-17D在纖毛細(xì)胞中的特異性敲除。
哮喘模型：屋塵螨（house dust mite, HDM）或曲霉菌（Aspergillus fumigatus, ASP）誘導(dǎo)的急/慢性過敏性哮喘模型，評估炎癥細(xì)胞浸潤、血清IgG1/IgE水平及肺組織病理。
RNA測序（Smart-seq2）：對WT和Cd93-/-單核細(xì)胞進(jìn)行RNA測序（scRNA-seq），分析IL-17D調(diào)控的基因通路，發(fā)現(xiàn)CCR6等遷移相關(guān)基因下調(diào)。
流式細(xì)胞術(shù)：量化肺、血液、骨髓中的免疫細(xì)胞亞群（如CL Mono、AMs、嗜酸性粒細(xì)胞）。
ELISA和免疫熒光實(shí)驗(yàn)：ELISA檢測IL-17D蛋白水平，免疫熒光（immunofluorescence）定位IL-17D與β-IV微管蛋白（纖毛細(xì)胞標(biāo)志物）共表達(dá)。
組織學(xué)分析：通過H&E染色評估肺部炎癥程度。
混合骨髓移植實(shí)驗(yàn)：研究IL-17D/CD93軸對單核細(xì)胞遷移的影響，驗(yàn)證CD93的細(xì)胞自主性作用。
單核細(xì)胞轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)：直接轉(zhuǎn)移WT或Cd93-/-小鼠的單核細(xì)胞，觀察其在肺部的招募情況。
結(jié)果圖形
（1）IL-17D由肺部纖毛細(xì)胞組成性表達(dá)（基因持續(xù)表達(dá)模式）
通過生成Il17d報(bào)告小鼠（Dto-mato）和免疫熒光染色，研究者觀察到IL-17D信號主要分布于氣道上皮細(xì)胞中，且與纖毛細(xì)胞標(biāo)志物β-IV微管蛋白共定位，而與Clara細(xì)胞標(biāo)志物CC10無重疊。Foxj1+纖毛細(xì)胞中IL-17D mRNA和蛋白表達(dá)顯著高于非纖毛細(xì)胞。人類scRNA-seq數(shù)據(jù)（GSE171524）進(jìn)一步驗(yàn)證IL17D在纖毛細(xì)胞的保守性表達(dá)。這些結(jié)果表明，肺部IL-17D主要來源于纖毛細(xì)胞。
圖1：纖毛細(xì)胞是IL-17D的主要生產(chǎn)者。
（B）近端細(xì)支氣管（a）、遠(yuǎn)端細(xì)支氣管（b）和支氣管肺泡導(dǎo)管連接處（c）的β-IV微管蛋白（紅）、tdTomato（綠）與DAPI（藍(lán)）共染色。
（C）大氣道中CC10（紅）、tdTomato（綠）與DAPI（藍(lán)）的共染色。
（D）B組數(shù)據(jù)中β-IV微管蛋白（紅）與tdTomato（綠）的熒光強(qiáng)度直方圖。左：B a中白色矩形區(qū)域的共定位分析；右：B c中白色矩形區(qū)域的共定位分析。
（E）FoxJ1tm1.1(cre/ERT2/GFP)小鼠氣管分離的FOXJ1-EPCAM+細(xì)胞（紅）與FOXJ1+EPCAM+細(xì)胞（藍(lán)）中Il17d mRNA的實(shí)時(shí)定量PCR分析（每組8只小鼠RNA混合樣本）。
（F）FoxJ1 tm1.1(cre/ERT2/GFP)小鼠氣管上皮（EPCAM+）細(xì)胞內(nèi)IL-17D表達(dá)水平（每組6只小鼠細(xì)胞裂解液混合樣本）。
（2）IL-17D缺失加劇過敏性哮喘模型的2型炎癥
在HDM誘導(dǎo)的過敏性哮喘模型中，Il17d-/-小鼠表現(xiàn)出更嚴(yán)重的過敏反應(yīng)，包括肺部和支氣管肺泡灌洗液（BALF）中CD45+免疫細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞（eosinophils）的顯著增加、血清中HDM特異性IgG1水平升高、肺組織H&E染色顯示血管周圍炎癥加劇、Th2細(xì)胞（IL-5+、IL-13+）在引流淋巴結(jié)（dLNs）中增多，表明IL-17D抑制2型免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用。
圖2.：IL-17D在HDM誘導(dǎo)的過敏性哮喘中發(fā)揮保護(hù)性作用。
(B) 第14天肺中CD45+細(xì)胞總數(shù)和嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)（WT組n=5；Il17d-/-組n=7）。
(C) 第14天支氣管肺泡灌洗液中CD45+細(xì)胞總數(shù)和嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)（WT組n=5；Il17d-/-組n=7）。
(D) 血清中HDM特異性IgG1水平（縱軸為450 nm吸光度，橫軸為血清稀釋梯度；WT組n=3；Il17d-/-組n=4）。
(E) 左：WT和Il17d-/-小鼠肺組織的代表性H&E染色圖像；右：H&E評分統(tǒng)計(jì)（WT組n=6；Il17d-/-組n=4）。
（3）纖毛細(xì)胞來源的IL-17D是限制HDM誘導(dǎo)哮喘反應(yīng)的關(guān)鍵
通過條件性敲除Foxj1tm1.1(cre/ERT2/GFP)小鼠中的Il17d，研究者發(fā)現(xiàn)，僅在纖毛細(xì)胞中敲除Il17d就足以導(dǎo)致HDM誘導(dǎo)的過敏反應(yīng)加劇，表現(xiàn)為肺內(nèi)總免疫細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞浸潤增加，血清IgG1升高。證明纖毛細(xì)胞是IL-17D的功能性來源。
圖3：纖毛細(xì)胞源性IL-17D在過敏性哮喘中發(fā)揮保護(hù)作用。
（B）穩(wěn)態(tài)下Il17df/f和Il17df/fFoxJ1-Cre小鼠肺組織中總免疫細(xì)胞數(shù)量（n=6每組）。
（C）穩(wěn)態(tài)下兩組小鼠肺組織中經(jīng)典單核細(xì)胞（CL Mono）、肺泡巨噬細(xì)胞（AMs）、間質(zhì)巨噬細(xì)胞（IMs）、單核細(xì)胞源性樹突細(xì)胞（moDCs）和T細(xì)胞數(shù)量（n=6每組）。
（D）FoxJ1-ERT2cre小鼠過敏性哮喘模型構(gòu)建示意圖。Il17df/f和Il17df/fFoxJ1-Cre小鼠在指定時(shí)間點(diǎn)接受他莫昔芬（藍(lán)色箭頭）和屋塵螨（HDM，橙色箭頭）處理，于第14天分析。
（E）第14天兩組小鼠肺組織中CD45+總細(xì)胞及嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量。
（F）第14天血清HDM特異性IgG1水平。
（4）CD93主要在肺部單核細(xì)胞和招募的巨噬細(xì)胞中表達(dá)
研究發(fā)現(xiàn)，CD93主要在肺部的單核細(xì)胞和招募的巨噬細(xì)胞（包括間質(zhì)巨噬細(xì)胞和肺泡巨噬細(xì)胞）中表達(dá)。在HDM模型中，CD93的表達(dá)不僅在單核細(xì)胞上增加，還在其衍生的巨噬細(xì)胞上顯著上調(diào)。這表明CD93+單核細(xì)胞及其衍生細(xì)胞在過敏反應(yīng)中起重要作用。
圖4：CD93在經(jīng)典單核細(xì)胞（CL Mono）及其分化后代中的表達(dá)。
（B）HDM模型第14天時(shí)，Cd93-/-（左）和WT小鼠（右）肺中CL Mono、肺泡巨噬細(xì)胞（AMs）、間質(zhì)巨噬細(xì)胞（IMs）和單核細(xì)胞源性樹突狀細(xì)胞（moDCs）的CD93流式染色。
（C）HDM模型第14天WT小鼠肺中CD93+髓系細(xì)胞、粒細(xì)胞及淋巴細(xì)胞的平均數(shù)量（n=6）。
（D）100μg HDM免疫后第0天和第3天，WT小鼠肺中AMs、IMs、CL Mono和moDCs的數(shù)量。
（E）小鼠肺中CD93+ AMs、IMs、CL Mono和moDCs的餅圖分析（第0天為基線，第3天為單次100 μg HDM免疫后，第9天和第14天為HDM模型）。
（F）HDM模型第14天時(shí)，WT和Ccr2RFP/RFP小鼠肺中CD45+細(xì)胞及嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量。
（G）左圖：HDM模型第14天WT和Ccr2RFP/RFP小鼠AMs的CD93表面染色（FMO為未染色對照）；右圖：兩組小鼠肺中CD93+ AMs數(shù)量。
（5）單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中的CD93在HDM誘導(dǎo)的過敏性哮喘中發(fā)揮保護(hù)作用
在HDM模型中，Cd93條件性敲除小鼠（Cd93f/f×Lyz2-Cre）表現(xiàn)出更嚴(yán)重的過敏反應(yīng)，包括肺部和BALF中免疫細(xì)胞浸潤增加，以及血清中HDM特異性IgG1水平升高。這表明CD93在單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中對過敏性哮喘具有保護(hù)作用。
圖5：單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中Cd93缺失小鼠對HDM誘導(dǎo)的哮喘易感性增強(qiáng)
（B）穩(wěn)態(tài)條件下，Cd93f/f和Cd93f/fLyz2-Cre小鼠肺組織中總免疫細(xì)胞數(shù)量（左）及CL Mono、AMs、IMs、moDCs比例（右）。
（C）穩(wěn)態(tài)條件下，Cd93f/f和Cd93f/fVav1-Cre小鼠肺組織中總免疫細(xì)胞數(shù)量（左）及上述細(xì)胞亞群比例（右）。
（D）HDM模型第14天時(shí)，兩組小鼠肺組織中CD45+細(xì)胞及嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量。
（E）同期支氣管肺泡灌洗液（BALF）中CD45+細(xì)胞及嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量。
（F）左：兩組小鼠肺組織H&E染色代表性圖像；右：H&E炎癥評分統(tǒng)計(jì)。
（G）血清HDM特異性IgG1水平。
（H）HDM模型第14天血清總IgE吸光度值。
（6）IL-17D通過抑制CLMono招募以減輕過敏反應(yīng)
研究發(fā)現(xiàn)，IL-17D能夠直接作用于單核細(xì)胞，下調(diào)與細(xì)胞遷移相關(guān)的基因，包括Ccr6。Smart-seq2分析揭示，在HDM模型中，Il17d-/-或Cd93-/-小鼠的單核細(xì)胞中Ccr6表達(dá)增加，導(dǎo)致這些細(xì)胞更容易遷移到肺部，從而加劇過敏反應(yīng)。此外，通過混合骨髓移植和單核細(xì)胞轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)，研究者進(jìn)一步證實(shí)了IL-17D/CD93軸在抑制單核細(xì)胞招募中的關(guān)鍵作用。
圖6：IL-17D和CD93抑制CL單核細(xì)胞向炎癥肺部的招募。
(A) 在HDM模型第14天，WT和Il17d-/-小鼠骨髓（左側(cè)）和血液（右側(cè)）中總CD45+細(xì)胞的CL單核細(xì)胞頻率。(B) 在HDM模型第14天，Cd93f/f和Cd93f/fLyz2-Cre小鼠骨髓中總活細(xì)胞（左側(cè)）和血液中總CD45+細(xì)胞（右側(cè)）的CL單核細(xì)胞頻率。
(C) 在HDM模型第14天，WT和Il17d-/-小鼠肺部的總CD93+免疫細(xì)胞數(shù)。
(D) 左側(cè)：血液總活細(xì)胞中CL單核細(xì)胞的頻率以及供體1來源的CL單核細(xì)胞在總血液CL單核細(xì)胞中的頻率；右側(cè)：供體1來源的CL單核細(xì)胞的代表性流式細(xì)胞術(shù)圖像。
(E) 左側(cè)：分別靶向總肺AMs和IMs的供體1來源的AMs和IMs的頻率。右側(cè)：供體1來源的AMs的代表性流式細(xì)胞術(shù)圖像。
(F) 上方：受體小鼠肺組織中CL單核細(xì)胞的流式細(xì)胞術(shù)分選；下方：統(tǒng)計(jì)分析。
(G) 上方：受體小鼠肺組織中總CD45+細(xì)胞和AMs的流式細(xì)胞術(shù)分選；下方：統(tǒng)計(jì)分析。
圖7：IL-17D調(diào)控經(jīng)典單核細(xì)胞（CL Mono）中CCR6表達(dá)
（B）火山圖展示W(wǎng)T與Cd93-/-小鼠CL Mono在IL-17D刺激（1 μg/ml，15小時(shí)）前后的差異表達(dá)基因（DEGs），未刺激組作為陰性對照（NC）。
（C）WT小鼠CL Mono經(jīng)IL-17D刺激后Ccr6的表達(dá)變化（n=3）。
（D）WT與Cd93-/-小鼠CL Mono中IL-17D對Ccr6表達(dá)的調(diào)控作用（n=4-5）。
（E）Cd93f/f與Cd93f/f Lyz2-Cre小鼠血液中CCR6+ CL Mono比例（n=3 vs. n=5）。
（F）HDM模型第14天，WT與Il17d-/-小鼠血液CL Mono的CCR6平均熒光強(qiáng)度（MFI）。
（G）靜息狀態(tài)與HDM第14天小鼠肺組織中Ccl20的實(shí)時(shí)PCR分析。
結(jié)論和啟示
本研究通過揭示IL-17D在過敏性哮喘中的作用機(jī)制，為開發(fā)新的治療策略提供了理論基礎(chǔ)。Smart-seq2技術(shù)在本研究中發(fā)揮了重要作用，通過單細(xì)胞水平的基因表達(dá)分析，為理解IL-17D的功能提供了關(guān)鍵支持。未來的研究可以進(jìn)一步探索IL-17D/CD93軸在其他肺部疾病中的作用，并利用Smart-seq2技術(shù)深入分析相關(guān)細(xì)胞類型的基因表達(dá)譜，為疾病治療提供新的靶點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：
Yuan L, Huang J, Chen J, Xie T, Wang G, Xie B, Qin L, Chen Y, Zhong X, Zhao Z, Peng Z, Wang X, Xu M, Ge J, Wang X, Dong C. Ciliated cell-derived IL-17D restrains allergic asthma through controlling monocyte recruitment. J Exp Med. 2025 Oct 6;222(10) doi: 10.1084/jem.20242328.
- DSP空間組學(xué)助力揭秘食管鱗狀細(xì)胞癌(ESCC)生態(tài)演變空間分子圖譜
- 多肽檢測方法的對比及選型
- 文獻(xiàn)解讀：利用WGBS驗(yàn)證開發(fā)新型DNA甲基化編輯多功能分子工具箱
- 單細(xì)胞測序助力證實(shí)源自CD8+T細(xì)胞的IFN-γ為腫瘤微環(huán)境主要調(diào)節(jié)因子
- 生信分析大揭秘：4種組學(xué)常見流程與應(yīng)用前景全解析
- AF6敲除上調(diào)膽汁酸分泌促進(jìn)CXCL14介導(dǎo)的HCC抗腫瘤免疫
- 單細(xì)胞結(jié)合Xenium多模態(tài)解析中性粒細(xì)胞異質(zhì)性與空間調(diào)控機(jī)制
- WGBS等助力揭示激活植物DNA甲基化基因轉(zhuǎn)錄的關(guān)鍵蛋白結(jié)合
- Twist推出升級版Complex Genes與Plasmid Preps方案
- 邀請函：鼓浪之約，百蓁同行CACLP 2026
- 伯豪生物2026春季前沿技術(shù)講座正式開啟
- 伯豪生物直播預(yù)告：腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞的藥物重編程
- 十七載前行，一起精彩，伯豪生物2025年度盤點(diǎn)
- 伯豪&真邁簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，共建多組學(xué)應(yīng)用新平臺
- 伯豪生物攜時(shí)空組學(xué)技術(shù)平臺亮相全國系統(tǒng)生物學(xué)大會
- 開學(xué)季促銷，LabEx DSP空間組學(xué)測序免費(fèi)送12個(gè)ROI
Copyright(C) 1998-2026 生物器材網(wǎng) 電話：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com