結果
小腸の形質細胞様樹状細胞の特性評価。我々は、上皮(上皮内、IE)およびLPに位置する免疫細胞を腸から単離するための標準的な手順を適用した。
我々は、上皮に位置する免疫細胞を腸から単離す 両方の細胞調製物において、本発明者らは、全ての細胞の最大1%を占めるCd1 1C+B2 2 0+Ly6c+細胞の別個の集団を見出した。 PDCとは対照的に、骨髄性(m)DC(Cd1 1C+MHCII+CD3−B2 2 0−Ly6C−)は、IE調製物中に非常に低い数でのみ存在した(図3)。 1A)。 LP調製物およびIE調製物の両方のPDCは、低レベルの表面MHCクラスI I発現を示した(図1 0A)。 1A)。 さらなる分析は、両方の調製物のCd1 1C+B2 2 0+Ly6C+細胞が、PDCマーカー PDCA1および1 2 0G8を均一に発現することを明らかにした(図1)。 1B)。 ソートされたpDC(Cd11C+B220+Ly6C+)およびie調製物の骨髄DC(mDC)からのサイトスピンは、pDCの丸く滑らかな形質細胞様形態を明らかにしたが、mDCは特徴的な樹状突起を示した(図10A)。 1C)。 腸内のpDCの局在をさらに特徴付けるために、我々は免疫組織学において抗B220、抗120G8、および抗CD3mAbを適用した。 顕微鏡写真を切片から無作為に採取し、図1 0に示すようにした。 図1Dを参照して、画像分析(分析;Olympus,Hamburg,Germany)を使用して、上皮細胞に対する1 2 0G8+B2 2 0+CD3−細胞の位置を決定した。 ≥150pDCの位置を評価すると、我々は、これらの細胞の4.9%が上皮細胞層内に明確に位置していたのに対し、別の6.7%が上皮細胞の先端から5-10μ mの距離内に位置していたことを観察した(図10)。 1D)。 これらのデータは、一定量のPDCが腸上皮内または腸上皮の近くに位置するのに対し、分析された細胞の8 0%が距離に位置していたことを示す。<div id=「ef6 2 6 3 7 3a4」></div>1 5μ mであり、これによりLP細胞となる(図1 0A)。 1D)。 標準的な単離手順に従ってI eおよびLP調製物中に同様の数のpdcが存在していたので、LPのpdcがI e調製物を汚染するか、または上皮に位置するpdcがより効率的に単離されるかどうかは現在不明である。 我々はほとんどIEの準備内の任意のmDCを見つけるので、我々は後者の可能性を支持します。 しかし、両方の集団が異なる機能を果たすか、または共通の細胞集団に属するかどうかは依然として決定されていない。 IE調製物のpdcは,LP調製物のpdcとは対照的に,むしろ穏やかな手順によって単離することができるので,IE調製物のpdcのみを本研究では機能的アッセイのために使用した。
マウスの小腸における形質細胞様DCの表現型。 (A)小腸のI EおよびLP調製物の細胞を、CD3、Cd1 1C、B2 2 0、MHCII、およびLy6Cに特異的な抗体で染色した。CD3−細胞を、B2 2 0およびLy6Cの発現について分析した(左)。 MhciiおよびCd1 1Cの発現は、Ly6C+B2 2 0+(青のボックス、中央)およびLy6C−細胞(赤のボックス、右)について示されている。 (B)発現PDCマーカー。 I EおよびLP調製物のPDC(Cd1 1C+、B2 2 0+、およびLy6C+)を、示されるように、PDCA−1または1 2 0G8(実線)またはアイソタイプ対照(陰影領域)について染色した。 (C)フローソートされたMdcおよびPDCのサイトスピンを、H<div id=「4 9 7eded9 4c」></div>E(PDC:CD3−Cd1 1C+B2 2 0+Ly6C+;MDC:CD3−Cd1 1C+B2 2 0−Ly6C−)で染色した。 (スケールバー:10μ m。)二つの実験のいずれかからの代表的なデータを示した。 (D)小腸絨毛のクライオスタット切片を、核(dapi、白色)、B2 2 0(青色)、CD3(緑色)、および1 2 0G8(赤色)について染色した。 左上の顕微鏡写真の黄色のバーは、上皮層に対するpDC(120G8+B220+)の位置決めがどのように決定されたかを示している。 (右上)上皮に対する分析された150pDCの距離分布。 (中および下)示されているように距離を有する個々のpDCの位置決めの例。 (スケールバー:10μ m。)(E)IEおよびLP調製物のpDCのフローサイトメトリー分析。 細胞を、示されたように抗体(実線)またはアイソタイプ対照(網掛け領域)で染色し、PDC(Cd1 1C+、B2 2 0+、およびLy6C+)上でゲートした。 それぞれ2〜6匹のマウスからプールされた細胞を用いた4つの独立した実験からの代表的なデータを示す。
腸のpDC上のCCR9式。pDCの腸への移動を可能にする分子機構を同定するために、ホーミング分子の発現を分析した。 それはよくインテグリンaE(CD103)は、腸内の上皮細胞へのリンパ球の接着を仲介することが確立されているが、我々は腸pDC上のこのインテグリンの発現を同定 同様に、CCR7(図3)。 図1E)に示すように、末梢リンパ器官へのリンパ球のホーミングに本質的に関与しているが、腸のpDCによって発現されていない。 対照的に、本発明者らは、高レベルのCD1 8(β2−インテグリン)および中間レベルのα4β7を観察したが、PDCの≧5 0%がP−セレクチンリガンドを発現した(図 1E)。 興味深いことに、大部分の腸PDCは、多量のケモカイン受容体CCR9を発現した(図1 0A)。 LPのMDCは、NOまたは低レベルのCCR9を発現した。異なるリンパ器官から単離されたpDCのCCR9発現。
腸pDC上のCCR9の均一な発現を考慮して、我々は脾臓、皮膚排水LN、腸間膜LN、およびパイアーのパッチを含む二次リンパ器官から単離されたpDC上のCCR9の発現 高レベルのCCR9を発現することが知られているCD4+CD8+胸腺細胞を陽性対照として使用した(1 1);図2A)。 2B)。 興味深いことに、これらの器官のいずれかに存在するPDCの一部のみがCCR9を発現した(図1 0A)。 BMから単離されたPDCの9 5%以上がこの受容体を担持した(図2A)。 2C)。 ほとんどのBM PDCは、CCR5およびCXCR3も発現するが、CCR2は、細胞の約2 5%にのみ存在する。 細胞をB Mに保持することが知られているCXCR4は、非常に弱く発現されるだけである(図1 0B)。 2C)。 一緒に、これらのデータは、pDCがBMから放出される前に様々なケモカイン受容体を備えていることを実証する。 この特徴は、おそらく炎症の場所だけでなく、炎症を起こしていない腸にもホーミングすることを可能にする。
Flt3L拡張pDCの走化性解析。BMと腸pDC上のCCR9の強い発現に基づいて、我々はこの受容体(12)の唯一の既知のリガンドであるケモカインCCL25/TECK、に向かってpDCとmDCの遊走能力を比較した。 PDCの頻度は、異なるマウス株間で変化し、例えば、C5 7BL/6(B6)マウスは、1 2 9SVマウスよりもはるかに少ないPDCを有することがよく知られている(1 3)。 しかし、遺伝的背景にかかわらず、マウス組織から単離することができるpDCの数は、標準的なin vitro走化性アッセイを実施するには不十分である。 この制限を克服するために、本発明者らは、B6マウスにFlt3−L分泌腫瘍細胞株(B1 6−FL)を1 4日間移植することにより、IN vivoでDC集団を拡大した(1 4)。この期間中、脾臓に存在するCd11C+細胞の割合は3%から30-35%に増加した(データは示されていない)。
この期間中、脾臓に存在するCd11c+細胞の割合は3%か インビボで拡大されたPDCの8 0%がCCR9を発現し、BM PDC上に存在するレベルと非常に類似したレベルであった(図1 0A、1 0B、1 0C、1 0C)。 図2Cおよび図2cおよび図2c。 (図4C)一方、in vivoで拡大MDCは、この受容体の少量のみを発現した(図4C)。 6B)。 脾臓PDCを、Cd1 1C+MACS選別によって濃縮し、1 5%以下のLy6C+B2 2 0+PDCを含有するCd1 1C+細胞について9 5%の純度を得た。 In vitro transwellマイグレーションアッセイは、CCL25だけでなく、CXCL9、cxcr3のリガンドとCXCR4のリガンドであるCXCL12へのpdcの強い走化性応答を明らかにした。 唯一の弱い応答は、CCR19のリガンドとして機能するCCR7に向かって観察されました。 MDCは、CCL2 5およびCXCL9に対する走化性応答をほとんど示さず、cxcl1 2およびCCL1 9に対する中程度の応答を示した(図1)。 3A)。
CCR9リガンドCCL25に対するpDCの走化性応答。 (A)B6マウスをFlt3L分泌腫瘍細胞で1 4日間処理することにより、DCをin vivoで拡張した。 異なる濃度のCCL2 5、CXCL9、CXCL1 2、およびCCL1 9に対する脾臓PDCおよびMDCの走化性活性を分析した(開放カラム、MDC;黒色カラム、PDC;平均+SD;n=4個の独立した実験 (B)CCR9欠損マウスにおける腸PDCの欠如。 鼠径LN(ILN)、腸間膜LN(MLN)、脾臓(SP L)、PP、およびB6およびCCR9欠損マウスからの小腸のI EおよびLP調製物から単離されたPDCの割合(左)および数(右)が示されている。 円は個々のマウスのデータを表し(n=3)、棒は平均値を示します。 同様の結果は、混合遺伝的背景(BALB/c129SV;遺伝子型あたりn=20マウス)上のマウスを使用して四つの追加の実験で得られた。
CCR9欠損マウスの小腸におけるpDCの数を減少させた。
これらの観察に基づいて、我々はCCR9欠損マウスにおけるpDCの分布を特徴づけた。 本発明者らは、肺および肝臓において同様の割合のPDCを見出した(SI図1 0A)。 7)鼠径および腸間膜リンパ節と同様に、脾臓pDCの数はCCR9−/−マウスでわずかに増加したのに対し。 対照的に、本発明者らは、腸の9 0%の減少およびPP PDCの5 0%の減少を観察した(図1 0A)。 3B)。pDCは優先的に小腸に移行する。
pDCは優先的に小腸に移行する。
これまでに記載された知見に基づいて、pDCは小腸へのホーミングのためにCCR9を必要とする可能性が高いと思われた。 この仮説を証明するために、本発明者らは、Flt3−L分泌腫瘍を1 4日間担持したB6およびCCR9−/−ドナーからの細胞を養子に移入した。 Flt3Lの影響下で、PDCは、B6およびCCR9−/−マウスにおいて同様の程度まで拡大した(図1 0A)。 図4AおよびSI図。 CCR2、CCR5、およびCXCR3の発現に関して区別できなかったが、CCR9はB6に由来するPDC上でのみ検出され、CCR9欠損ドナーでは検出されなかった(図8)。 4C)。 さらに精製せずに、これらのドナーの脾細胞は、それぞれ5(6)-カルボキシフルオレセイン二酢酸N-スクシンイミジルエステル(CFSE)と5(6)-カルボキシテトラメチルローダミンN-スクシンイミジルエステル(TAMRA)で標識された。 等しい数のPDCを含有するように調整されたW TおよびCCR9欠損細胞の混合物を、B6レシピエントに静脈内投与した。 移入の1 8時間後、本発明者らは、まず、IEおよびLP調製物中に存在する養子に移入されたW T細胞の組成を分析し、IEおよびLP画分からそれぞれ回収された全 4B)。 これらの知見は、多様な細胞集団の中でpDCホームを最も効率的に腸に移したことを示している。 これらの競合的移動はまた、CCR9欠損PDCが、I EおよびLP調製物中に見出されるCCR9欠損対WT PDCの低い移動比によって反映されるように、腸への帰着能 4D)。 対照的に、CCR9欠損およびB6PDCは、末梢リンパ節および腸間膜リンパ節に同様の効率で移行した(図1B)。 4D)。 B6細胞とCCR9−/−細胞との間で色素を交換することが同一の結果をもたらしたので、細胞標識の性質はこれらの実験に影響を及ぼさなかった(データは これらのデータは、pDCが腸への効率的なホーミングのためにCCR9を必要とすることを明確に示しているが、Flt3リガンド処理マウスからのpdcの人身売買特性は、生理的な状況下で存在するものとは異なる可能性があることに言及すべきである。
PDCの小腸へのCCR9依存ホーミング。 (A−DおよびF)B6およびCCR9欠損マウスをFlt3L分泌腫瘍細胞で処理することにより、DCをin vivoで拡大した。 (A)B6ドナーの脾細胞を、PDC(B2 2 0+Ly6C+)の存在について分析した。 (B)非精製WT Flt3L−拡張脾細胞をCFSEで標識し、レシピエントに静脈内注射した。 レシピエントのIE(上部)およびLP(下部)調製物中のドナー PDCの発生を1 8時間後に分析した(CFSE+細胞上のゲート)。 (AおよびB)示されたデータは、2つの独立した実験の5匹の動物についての代表的なものである。 (C)B6(上部)およびCCR9欠損マウス(下部)のFlt3L−拡張脾細胞中のCD1 1+B2 2 0+Ly6C+PDCを、示されるように、異なるケモカイン受容体の発現について染色 (D)Flt3L処理したB6またはCCR9欠損マウスから単離された脾細胞を、それぞれCFSEおよびTAMRAで標識した。 細胞を等しい数のPDCに調整し、B6レシピエントに1:1の比率で注射した。 18時間後、レシピエントが殺され、ドナー B6とCCR9欠損pDCの比率は、腸と鼠径(ILN)と腸間膜(MLN)リンパ節(平均+SD;n=5-9レシピエント)のレシピエントのIEとLP (E)WT(+/+)およびCCR9欠損(−/−)マウスに、1 0μ gのc Tまたは生理食塩水を経口投与した。 1時間後、動物を死滅させ、小腸I E調製物中に存在するPDCの数を決定した。 円は個々のマウスを表し、棒は平均値です。 同様の結果が二つの追加実験で得られた。 (F)FLT3L処理B6から単離されたCFSE標識脾細胞とFlt3L処理CCR9欠損マウスから単離されたTAMRA標識脾細胞を採用CCR9欠損マウスに1:1の比で移 18時間後、レシピエントを10μ gのCTで経口投与した。 1時間後、マウスを死滅させ、I EおよびLP調製物から単離された標識W T(+/+)およびCCR9−/−(−/−)PDCの数を分析した。 円は個々のマウスを表し、棒は平均値です。pDCは炎症を起こした腸に募集されます。
pDCは炎症を起こした腸に募集されます。pDCは抗ウイルス免疫において重要な役割を果たすことが知られているため(4、10)、我々は、pdcが最初のライン防衛を強化するために炎症過程の間に腸に募集される可能性があると推測した。 コレラ毒素(CT)は、経口投与すると腸の炎症を誘発することが知られており、経口投与後2時間以内に一過性に腸に動員されたmDCの数が4倍に増加す 本発明者らは、Mdcに加えて、1 0μ gのCTをB6マウスに給餌した場合、PDC数も3倍増加することを観察した(図1 0A)。 4E)。 興味深いことに、同一の実験設定は、CT処置の1、2、または3時間後のCCR9欠損マウスのIEまたはLP調製においても、PDCのいずれの増加ももたらさなかった( 図4Eおよびデータは図示しない)。 炎症過程中の腸へのそれらの募集のためのpDC上のCCR9のための特定の要件は、上記のようにCTの適用に続いてCCR9欠損レシピエントへのWTおよびCCR9欠損pDCの養子転送によって確認された。 養子に移入されたW T PDCは、I EおよびLP調製物中に十分に存在していたのに対し、CCR9欠損PDCは、これらの区画からほぼ完全に除外された(図6B)。 4F)。 一緒に、これらの結果は、炎症事象の間にpDCが腸粘膜に動員され得ること、およびこの機構がCCR9に大きな拡張に依存することを示している。
LP骨髄DCの迅速な動員のための腸pDCの役割。最近、TLR7/8リガンドresiquimod(R848)の経口適用はLP DCの迅速な動員をもたらし、pDCによって放出される可能性のあるTnf Αがこのプロセスに関与しているこ したがって、我々は、腸のpDCが潜在的に隣接するmDCの動員を誘発するTnf Αの源である可能性があると推測した。 この仮説をテストするために、我々はIN vitroでR848と16時間のIEとLP調製物のB6pDCを刺激しました。 実際、PDCはかなりの量のTnf Αを分泌したが、検出可能な量のIL−2、IL−4、IL−5、またはIfn Γを産生することができなかった(図3)。 5A)。 その後、R848の経口適用後のIN vivoでのLP mDCの動員を分析した。 一方、未処理のB6およびCCR9−/−マウスは、腸MDCの存在に関して異ならなかった(図1 0A)。 5B)、2時間以内に経口R848は、WTでmdcの≥60%の動員を誘導したが、CCR9−/−マウスではわずか10.8%であった。 重要なことに、CCR9欠損マウスが、r8 4 8の経口適用の1 6時間前に、flt3L処置W Tドナーの脾PDCを静脈内投与されると、腸MDC動員におけるこの欠損は、完全に救 5C)。 これらの実験は、pDCの腸へのCCR9依存ホーミングが、TLR7/8リガンドの経口適用後の腸mDCの迅速な動員に関与していることを示している。 LPSの適用は、LP MDCの動員も誘導することがラットモデルにおいて他の者によって示されているので(1 7)、本発明者らは、5 0μ gのLPS i.p.を、WTおよびCCR9欠損 興味深いことに、これらの実験条件下で、本発明者らは、LP MDCの動員に関するW TおよびCCR9欠損動物の間のいかなる差異も観察できなかった(図1B)。 9).
図10に示すように、
5.
LP mDCの迅速な動員は、腸のpDCに依存しています。 (A)r8 4 8の非存在下(−R8 4 8)または存在下(+R8 4 8)での1 6時間のin vitro刺激後のie(左)およびLP(右)調製物の選別されたPDCの上清からのサイトカインビーズアレイプロフ コントロール、細胞培養培地。 (B)未処理マウスのLP MDC(CD4 5+Cd1 1C+Mhciihigh)の百分率(平均+SD、群当たりn=6)。 (C)WT(開放カラム)またはCCR9−/−マウス(黒色カラム)を、1 0μ gのR8 4 8で経口投与した。 2時間後、小腸のLP中に存在するMDC(CD4 5+Cd1 1C+Mhciihigh)の数を決定し、未処理のW T対照の百分率として表した。 R8 4 8処置の1 6時間前にMACS精製B6PDCを静脈内投与したCCR9−/−マウス(平均+SD;n=群当たり6〜1 1匹のマウス;ns、有意ではない;κ,p<div id=”6 5 5 8 2a0 4 3 4”></div>p>
LP mDCの迅速な動員は、腸のpDCに依存しています。 (A)r8 4 8の非存在下(−R8 4 8)または存在下(+R8 4 8)での1 6時間のin vitro刺激後のie(左)およびLP(右)調製物の選別されたPDCの上清からのサイトカインビーズアレイプロフ コントロール、細胞培養培地。 (B)未処理マウスのLP MDC(CD4 5+Cd1 1C+Mhciihigh)の百分率(平均+SD、群当たりn=6)。 (C)WT(開放カラム)またはCCR9−/−マウス(黒色カラム)を、1 0μ gのR8 4 8で経口投与した。 2時間後、小腸のLP中に存在するMDC(CD4 5+Cd1 1C+Mhciihigh)の数を決定し、未処理のW T対照の百分率として表した。 R8 4 8処置の1 6時間前にMACS精製B6PDCを静脈内投与したCCR9−/−マウス(平均+SD;n=群当たり6〜1 1匹のマウス;ns、有意ではない;κ,p<div id=”6 5 5 8 2a0 4 3 4”></div>p>