имуностимулиращият

  • Обобщение
  • Въведение
  • Резултати
  • Прилагането на WKYMVm подобрява DSS-индуцирания улцерозен колит
  • Прилагането на WKYMVm защитава чревната пропускливост
  • Администрирането на WKYMVm засяга цитокиновите профили в DSS модела на колит
  • Дискусия

Обобщение

В това проучване ние изследваме терапевтичните ефекти на имуностимулиращ пептид, WKYMVm, при улцерозен колит. Прилагането на WKYMVm на мишки, лекувани с натриев декстран сулфат (DSS), обръща намаляването на телесното тегло, резултата от кървенето и резултата от изпражненията, в допълнение към обръщането на DSS-индуцирана лигавична деструкция и скъсяване на дебелото черво. Терапевтичният ефект, индуциран от WKYMVm срещу улцерозен колит, е силно инхибиран от антагонист на формил пептидния рецептор (FPR) 2, WRWWWW, което показва решаващата роля на FPR2 в този ефект. Механично WKYMVm ефективно намалява чревната пропускливост чрез стимулиране на пролиферацията на епителните клетки на дебелото черво. WKYMVm също така силно намалява производството на интерлевкин-23 и трансформацията на растежен фактор-β в дебелото черво на DSS-третирани мишки. Предполагаме, че мощният имуномодулиращ пептид WKYMVm и неговият рецептор FPR2 могат да бъдат полезни при разработването на ефективни терапевтични агенти срещу хронични възпалителни заболявания на червата.

Въведение

Възпалителните заболявания на червата (IBD) като болестта на Crohn или улцерозен колит са хронични заболявания, които причиняват възпаление на червата. 1, 2 Въпреки че честотата на IBD варира в различните страни, напоследък се наблюдава постепенно нарастване и болестта е основен здравословен проблем в целия свят. 2, 3 Въпреки че откриването на причината за IBD е гореща тема от няколко десетилетия, все още не е ясно какво причинява IBD. Понастоящем се предполага, че няколко фактора, включително околната среда, диетата и генетичния състав, са свързани с патогенезата на IBD. 1, 2, 3 Сред тях генетичен дефект, който влияе върху отговора на човешката имунна система към причиняващи агенти, като бактерии, вируси или протеини в храната, е свързан с IBD. 1, 2, 3

Имунната система на гостоприемника е тясно свързана с патогенезата и прогресията на IBD. 4 Вродената и адаптивна имунна система са критично свързани с отговора на чревната микробиота. 4, 5 Рецепторите за разпознаване на образци, като подобен на такси рецептор, играят роля при откриването на консервирани микробни молекули в чревната среда. 4 Въпреки необходимостта от ефективни терапевтични молекули за лечение на IBD при хора, все още не е разработено лечение. Клинично в момента някои имуносупресивни агенти, насочени към тумор некрозис фактор (TNF), се използват за лечение на IBD. 6 6

WKYMVm е синтетичен пептид, който е идентифициран чрез скрининг на библиотека от пептиди. 7,8 Пептидът се свързва с поне три формил пептидни рецептора (FPR): FPR1, FPR2 и FPR3. 9, 10, 11 WKYMVm стимулира хемотаксичната миграция на левкоцити като неутрофили, моноцити, дендритни клетки и естествени клетки убийци. 12, 13, 14, 15 Също така стимулира производството на супероксидни аниони във фагоцити, включително неутрофили и моноцити. 12, 16 Наскоро демонстрирахме, че WKYMVm, приложен на модел на полимикробен сепсис, има мощна терапевтична активност при мишки за лигиране на цекуса и пункция. 17 Показано е, че пептидът инхибира производството на възпалителни цитокини, като TNF-α и интерлевкин (IL) -1β, и увеличава производството на Th1 цитокини (IFN-γ (интерферон-γ) и IL-12), за да постигне това . терапевтичен ефект срещу сепсис. 17 Тук изследваме ефектите на WKYMVm върху индуцирания от декстран натриев сулфат (DSS) улцерозен колит, включително неговите ефекти върху производството на цитокини.

Резултати

Прилагането на WKYMVm подобрява DSS-индуцирания улцерозен колит

За да изследваме дали WKYMVm има терапевтичен ефект върху улцерозен колит, използвахме DSS модела. Третираните с DSS мишки C57BL/6 показват намаляване на телесното тегло с времето в сравнение с контролните мишки (Фигура 1а). Прилагането на WKYMVm на третирани с DSS мишки обърна това намаляване на телесното тегло (Фигура 1а). Резултатите от кървене и изпражнения също се наблюдават след лечение с DSS. Прилагането на WKYMVm ефективно отслабва DSS-индуцираното увеличаване на резултата от кървене и резултата от изпражненията (Фигури 1b и c). Тъй като WKYMVm се свързва както с FPR1, така и с FPR2 9, 10, 11, ние също изследвахме ефекта на FPR1 (CsH) 19 антагонист и FPR2 (WRW 4) 20 антагонист върху терапевтичния ефект, предизвикан от WKYMVm върху улцерозен колит. Терапевтичният ефект, индуциран от WKYMVm върху улцерозен колит, е силно инхибиран от WRW 4, но не и от CsH, което показва, че WKYMVm упражнява своите ефекти чрез FPR2 (Фигури 1d-f).

Терапевтичните ефекти на WKYMVm в експериментален модел на улцерозен колит. Установеният колит се индуцира с използване на 3% декстран натриев сулфат (DSS) във вода. WKYMVm (8 mg kg -1) се прилага подкожно шест пъти (на 0, 12, 24, 36, 48 и 60 часа) след установяване на DSS модел в отсъствие ( да се - ° С ) или наличие на циклоспорин Н (CsH) (4 mg kg -1) или WRWWWW (WRW 4) (4 mg kg -1) ( д - F ). Тегло на тялото ( да се, д ), резултати на изпражненията ( б, и ) и резултати за кървене ( ° С, F ) са измервани ежедневно. Данните, получени на ден 7, са показани в ( д - F ). Данните се изразяват като средно ± sem ** P # P 4, но не чрез CsH, което подкрепя хипотезата, че пептидът упражнява своите ефекти чрез FPR2, но не и чрез FPR1 (Фигура 2а). Хистологичните данни показват, че лечението с DSS е причинило разрушаване на лигавичната структура, което е драматично инхибирано от прилагането на WKYMVm (Фигура 2b).

WKYMVm защитава предизвикания от декстран натриев сулфат (DSS) експериментален улцерозен колит. Установеният колит се индуцира с използване на 3% DSS във вода. WKYMVm (8 mg kg -1) се прилага подкожно шест пъти (на 0, 12, 24, 36, 48 и 60 часа) след установяване на DSS модел при липса или присъствие на циклоспорин Н (CsH) (4 mg kg -1 )) или WRWWWW (WRW 4) (4 mg kg -1). Дебелото черво от DSS мишки бяха изолирани на ден 7 ( да се ) Макроскопско изследване на дебелото черво на DSS мишки. ( б ) Напречните сечения на дебелото черво от DSS мишки се оцветяват с хематоксилин и еозин. Данните са представителни за пет ( да се ) или осем ( б ) мишки на група.

Изображение в пълен размер

Прилагането на WKYMVm защитава чревната пропускливост

Защитни ефекти на WKYMVm върху чревната бариера при колит. Мишките C57BL/6 бяха третирани с носител, 3% декстран натриев сулфат (DSS) или 3% DSS плюс WKYMVm (8 mg kg -1, шест подкожни приложения на интервали от 12 часа) в продължение на 5 дни и се осигуряваше прясна вода за 5 дни. Допълнителни 2 дни На 7-ия ден флуоресцеин изотиоцианат (FITC) -декстран се прилага чрез сонда и серумът се събира 4 часа по-късно. Количеството FITC-декстран в серума ( да се ). Клетките Caco-2 бяха стимулирани с различни концентрации (0, 10, 100 и 1000 n M) на WKYMVm ( б ), или с 1 µM WKYMVm при отсъствие или присъствие на циклоспорин Н (CsH; 1 µM) или WRWWWW (WRW 4) (10 µM; ° С ) за 24 часа. Клетъчната пролиферация беше измерена с помощта на Kit-8 Cell Count ( б, ° С ). Данните се изразяват като средна стойност ± sem (n = 7 мишки на група). *** P # P # P

Ефект на WKYMVm върху производството на цитокини в дебелото черво на мишки, третирани с натриев декстран сулфат (DSS). Мишките се прилагат с WKYMVm или фосфатно буфериран физиологичен разтвор (PBS) на 0, 12, 24, 36, 48 и 60 часа след DSS лечение. Червата бяха събрани на 7-ми ден от нетретирани мишки, третирани с DSS и DSS + WKYMVm и нарязани на сегменти от 1 cm. Всеки сегмент се инкубира в среда за мемориален институт на Розуел Парк (RPMI) 1640 в продължение на 24 часа и секретираните в супернатанта цитокини се измерват с помощта на ензимно-свързан имуносорбентен анализ (ELISA). ( да се ) интерлевкин (IL) -17; ( б ) интерферон-y (IFN-y); ( ° С ) IL-6; ( д ) IL-1β; ( и ) фактор на туморна некроза (TNF) -α; ( F ) IL-12; ( ж ) IL-23; ( з ) трансформиращ растежен фактор (TGF) -β. Данните са изразени като средната стойност ± sem (n = 7 за да се - з ). * P 1, 2 Следователно, идентифицирането на молекули, които могат да стимулират вродения имунитет срещу микроби и да поддържат чревната епителна бариера, може да допринесе за развитието на терапевтични средства срещу улцерозен колит.

В това проучване ние демонстрираме, че WKYMVm има терапевтична активност срещу колит при мишки, лекувани с DSS. Терапевтичният ефект на WKYMVm в този модел на колит беше значително инхибиран от антагонист на FPR2 (WRW 4), но не и от антагонист на FPR1 (CsH), което показва, че FPR2 е критично включен в този процес (Фигури 1 и 2). Съвсем наскоро Уанг и колеги също демонстрираха, че мишките с дефицит на FPR2 показват дефекти в зависимата от коменсални бактерии хомеостаза в отговор на предизвикателството DSS и показват късно възстановяване на лигавицата след нараняване, което предполага, че FPR2 е важен. процес в дебелото черво. 23 Тези резултати подкрепят нашата хипотеза, че WKYMVm рецепторът, FPR2, може да се разглежда като прицелна молекула за лечение на улцерозен колит.

Показано е, че пептидът WKYMVm стимулира бактерицидната активност на фагоцитните клетки чрез засилване на производството на реактивни кислородни видове като супероксидни аниони. 12, 17 При мишки, лекувани с DSS, пептидът WKYMVm увеличава пролиферацията и миграцията на чревни епителни клетки, което води до инхибиране на чревната пропускливост. Поддържането на чревната пропускливост е важно за поддържане на чревната хомеостаза чрез инхибиране на вредните действия на микроорганизмите в чревната микросреда. Тъй като чревните епителни клетки експресират три FPR (FPR1, FPR2 и FPR3) 24, 25 и WKYMVm стимулираха пролиферацията и миграцията на клетки Caco-2, които бяха инхибирани от WRW 4, но не и от CsH, разумно е да се предположи, че WKYMVm стимулира FPR2, което води до пролиферация и миграция на чревни епителни клетки и последващо възстановяване на DSS-индуцирана чревна пропускливост при мишки.

В заключение, мощният имуномодулиращ пептид WKYMVm имаше терапевтичен ефект върху улцерозен колит чрез инхибиране на епителната пропускливост и модулиране на цитокиновия профил. Предполагаме, че WKYMVm е мощен RPF агонист, който може да бъде потенциален терапевтичен агент при лечението на хронични възпалителни заболявания на червата.