导图社区 科研文献阅读(样例)
参考几位Bilibili的up主给的建议摘取科研文献阅读的建议,自己看了一篇组会上要报告的文献,鉴于本人刚进组,科研小白,仅仅只是做一个肤浅的分析,并大致建立框架,具体的东西还需要填充,并且我的个人思考部分就不拿出来献丑了。
编辑于2022-07-24 10:23:18科研文献阅读1
论文基本信息
文章需要了解的基本信息,放在文献汇报第一张PPT上或者第一张可能需要提及的信息
论文名:Interleukin-17D regulates group 3 innate lymphoid cell function through its receptor CD93
IL-17D通过其受体CD93调节第3组先天淋巴细胞功能
领域:免疫
关键词
not mentioned
发表年份:2021
发表期刊:Immunity
JCR分区:Q1
IF:43.474
作者团队:清华大学医学院,免疫学研究所,董晨(中国科学院院士)
Abstract
文章主要内容的概述
研究背景
白介素-17家族的6个成员参与宿主的免疫防御,某些情况下可促进一些自身免疫病的发展。IL-17D是其中了解最少的一个,由结肠上皮细胞表达。
研究目的
研究IL-17D如何影响自身免疫病
主要方法
未提及
主要结果
IL-17D缺乏的小鼠更容易患急性结肠炎、急性感染和诱发癌症
IL-17D缺乏可降低ILC3s 产生 IL-22,并降低结肠组织中IL-22依赖的抗菌肽RegIIIb和RegIIIg的表达
IL-17D结合的受体是CD93
结论
IL-17D-CD93轴调节ILC3的功能以维持肠道内环境的稳定
本文的科学假设
Introduction
背景介绍
ILC3s细胞系的介绍
分类
ILC3在肠道稳态稳态和肠道炎症模型中发挥着重要作用。ILC3产生IL22,进而触发上皮细胞产生RegIIIb和RegIIg等抗菌肽,从而促进对感染的免疫
II22-/-小鼠在结肠癌模型中更易形成肿瘤
ILC3起源于骨髓中的造血祖细胞,外周组织中的ILC3功能成熟,表达转录因子RORgt和AhR,并能够在IL-23刺激下快速产生IL-22
IL-17家族(IL-17D)的介绍
家族成员
IL-17D现有研究
IL-17D促进内皮细胞产生IL-6、IL-8和GM-CSF
在免疫原性低的癌细胞中过表达IL 17D可促进肿瘤排斥
现有研究不足
1. 在外周组织中调节ILC3效应器功能的信号还没有完全被理解
2. 对IL-17D了解少之甚少
创新点
未提及,阅读后大致就是发现了IL-17D的一个新的作用(肠道系统中)同时找到了相应的作用靶点
本文的主要内容
IL-17D在肠道中的生理作用
通过调节IL-22的产生对ILC3的反应起重要作用,并对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎起保护作用
IL17d基因缺陷小鼠注射IL-17D和IL-22可增强对结肠炎的抵抗力
IL-17D的靶点是CD-93,选择性表达在ILC3s上
ILC3谱系中CD93条件缺失的小鼠也表现出IL-22分泌减少和对结肠炎的高度易感性。
结论
IL-17D-CD93轴调节屏障表面的ILC3功能,促进体内平衡,预防炎症性疾病
Method
一般自行了解后单独文件汇总
Result
文章的主要实验现象
上皮细胞表达IL17d对结肠炎症有保护作用
II17d在结肠中转录水平高于其他组织(A,B,C)且不受肠道菌群的影响(D)
II17d基因敲除小鼠与野生型小鼠相比,在用葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导急性结肠炎时,小鼠体重减轻和结肠恶化更快
炎性状态:基因敲除小鼠的淋巴渗出,炎症因子表达高于野生型小鼠
IL-17D在DSS结肠炎模型中起重要保护作用
IL-17D在肠上皮细胞(IECs)中高表达,且免疫荧光得到验证
构建造血/非造血的嵌合体,发现非造血部分II17d基因敲除的结肠炎症恶化程度高
结肠上皮细胞(CECs)是DSS诱导的结肠炎中保护因素IL-17D的主要功能来源
ILC3s产生IL-22需要IL-17D
多表型,多疾病炎症,太完备了吧。
检查肠道上皮细胞炎症T细胞的表达发现无差异,排除炎症T细胞参与的可能性
IL-22及其下游效应蛋白,如RegIIIb和RegIIIg,对肠道组织修复和免疫动态平衡至关重要
检测IL22、Reg3b和Reg3g的mRNA表达
IL17d-/-小鼠IL22、Reg3b和Reg3g的表达显著减少,并减少了产生IL-22的ILC3
注射重组IL-17D之后的野生组情况改善(体重,长度,肠上皮炎症状况)
注射重组IL-17D之后,Il22和Reg3b/g基因表达同步,但由单核吞噬细胞产生的Il23p19和Tnfsf15的表达无变化
直接用IL-22也可以改善结肠炎状况
IL-22可能是IL-17D信号下游的一个重要因子,对DSS诱导的小鼠结肠炎有保护作用。
与对照小鼠相比,IL17d-/-小鼠ILC3的频率、绝对数量、亚群和增殖状态没有改变,但小肠和结肠中ILC3s表达IL-22的百分比低于野生型小鼠
当我们评估Nkp46和CD4表达差异的ILC3亚群中il -23诱导的IL-22产生时,WT和Il17d之间存在显著差异,说明在小肠所有ILC3亚群中这种差异均存在(E-G),结肠的IL22也降低(B)
IL-22下游基因Reg3b和Reg3g的表达在基因敲除小鼠中表达下调,存在差异表达,无论是炎症期(见前)还是稳定期
表明IL-17D是肠道中ILC3功能所必需的,于是开始探寻下游机制
下游机制探寻(主要在补充图2中探讨),得到如下结果
WT和基因敲除小鼠的LPLs中主要存在的还是RORgt+ILC3s细胞
IL17d缺乏,ILC3s的转录发生了显著的变化,值得注意的是Th17和Th1/Th2分化途径是IL-17D调节的前15个途径之一
ILC3相关基因表达在基因敲除小鼠中下调,而ILC2和ILC1的上调
IL17D是增强肠道中ILC3转录程序所必需的
继续探寻影响转录的靶点(靶细胞)
发现IL-17D家族的经典靶点Act1的缺失不会影响ILCs3的表达,说明存在其他途径
IL-17D单独或与IL-23或IL-1b联用对体外培养的ILC3s的增殖、IL-22和GM-CSF的表达无明显影响
IL-17D在体内可能以一种上下游依赖的方式调节ILC3s
经IL-17D处理后,IL17d-/-与注射PBS的对照组小鼠相比,小鼠表现出与ILC3功能相关的转录上调
由于结肠炎与癌症相关,因此更换疾病继续探讨(AOM-DSS诱导的肿瘤形成)
Il17d-/-与WT小鼠相比,小鼠的肿瘤负荷增加
ILC3s的百分比下降,Th17基本不变
IL-17D对肠道中ILC3的选择性调节作用保护肠道
产生IL-22的ILC3是抵抗轮状芽胞杆菌感染的先天防御所必需的,研究了IL-17D在该模型中的作用
Il17d基因缺失的小鼠更容易感染轮状芽胞杆菌,表现为体重恢复率降低,粪便中的细菌负荷增加
其次同时有IL22表达的减少
IL-22产生缺陷可能是该病原体易感性的原因
由于肠道菌群的丰富性对肠道的保护作用,研究一下肠道菌群的变化(粪便16S rRNA测序)
基因敲除小鼠相比野生型小鼠操作分类单位(OUT)数量、shannoin指数、观察到的物种(SOBS)指数减小,说明缺乏IL-17D的情况下,肠道微生物区系多样性降低
与WT小鼠相比,Il17d缺陷小鼠的粪便细菌组成发生了显著变化
Il17d缺乏导致了这些小鼠的微生物区系失调,与ILC3功能缺陷是一致的
IL-17D的靶点是CD93
IL-17D不结合IL-17R的经典成员(IL-17D-HIG融合蛋白并检测其与转IL-17R家族成员的293T细胞的结合)
在细胞系中寻找到IL-17D-hig与RAW264.7细胞系结合,且与IL-17A-hig类似
免疫共沉淀+WB后发现两个条带,但未显示对照组条带,推测~250kDa条带是可能结合的复合体(?原因)
质谱分析260个蛋白质,重点研究21个转运蛋白
在293T细胞中表达了它们的cDNA,以检测它们与IL-17D的结合
IL-17D可与表达CD93的293T细胞特异性结合,但不能与IL-17RA转染组细胞结合,后者可被IL17A识别
抗His(图6B)、抗人IgG(图6C)或通过生物素-链霉亲和素系统(图6D)检测,我们实验室或研发系统产生的蛋白质(图6E)
进一步研究具体位点 CD93,又称C1qRp,是一种由645个氨基酸组成的细胞表面糖蛋白,其胞外区由一个C型凝集素样域(CTLD)、五个表皮生长因子(EGF)样重复序列和一个粘蛋白样域组成
产生了几个CD93缺失突变体,并转染293T细胞以检测IL-17D的结合
CD93的细胞外CTLD结构域和CTLD与EGF样重复之间的未知结构是与IL-17D结合所必需的
表面等离子体共振(Kd值:62 nM)证实了IL-17D与CD93的结合
IL-22在CD93的下游,CD93促进IL-22表达发挥肠道保护作用
在分离的小肠LPL中,ILC3细胞,显示出CD93的高表达,而Th17细胞没有,与RNA-SEQ数据库中获得的mRNA表达一致
上述表达仅在肠道,肺与皮肤中没有CD93表达,且生信数据库分析得到验证,肠道中ILCs3上CD93表达与IL-17D一致且不受肠道菌群影响(补充图5)
不同ILC3亚群中CD93高表达有IL-22和IL-17A高表达
CD93与IL-22和IL-17A在所有不同的ILC3亚群中的表达高度相关。ILC3标志性基因,在CD93+ILC3s中有较强的表达(图7C),表明CD93是由效应器ILC3s表达的。
构建了CD93缺失模型,CD93缺失减少了CD93的表面染色,以及IL17D与ILC3的结合
概要
得证
再来一套疾病表型验证,包括结肠炎模型、肿瘤模型、体重下降、长度等,同时测定IL22和下游Reg3b和Reg3g的mRNA表达,并回复性补充IL22得到好转(补充图7)
测试CD93是否是ILC3细胞功能所必需
通过用WT(CD45.1/CD45.2)和CD93?/?(CD45.2)骨髓细胞的1:1混合物重组致死性照射的CD45.1小鼠来产生混合骨髓嵌合体。与WT小鼠相比,CD93缺陷小鼠没有ILC1/2缺陷,表现出比野生型ILC降低的RORgt表达,IL-22产生缺陷,ILC3均显著降低(以上均为肠道内表现),影响发育
研究CD93在成熟ILC3s中的功能
建立了CD93fl/fl小鼠,并与Rorccre小鼠杂交,实现了CD93在ILC3s中的特异性缺失(Rorccrec93fl/fl),与CD93fl/fl小鼠相比,缺乏ILC3s的小鼠并不影响ILC3及其亚群的发育或RORgt的表达,但导致小肠和结肠中产生IL-22的ILC3s的百分比至少减少了50%
DSS攻击后,与CD93fl/fl小鼠相比,Rorccrec93fl/fl小鼠体重迅速下降,并表现出更严重的结肠炎
Discussion and Conclusion
与他人研究的对比,本研究的优势与不足,对未来研究的展望,启发等
IL-17D的表达或功能异常是否与人类ILC3功能改变有关,以及这是否与炎症性肠病(IBD)或结肠癌的易感性有关,这可能导致肠道疾病的新治疗方法,仍有待研究。尽管如此,我们的研究确定了IL-17D通过与其受体CD93相互作用来调节驻留在肠道的ILC3功能的作用,增加了我们对ILC生物学和组织免疫系统相互作用的知识,这可能为传染病和自身免疫性疾病提供新的治疗方法。
我们采用了三种肠道疾病模型来证明IL-17D-CD93轴对肠道内环境的稳定至关重要。从机制上讲,我们的数据显示,IL-17D-CD93轴是ILC3s产生IL-22所必需的,但IL-17D通过CD93调节ILC3s的详细信号机制仍不清楚。体内应用IL-17D可增加ILC3激活相关基因,减轻DSS诱导的结肠炎的严重程度,提示IL-17D-CD93可能在肠道与环境分子协同作用下调节ILC3功能成熟,有待进一步研究。此外,我们的工作表明CD93主要由ILC3s表达,但也有少量其他免疫细胞表达。需要进一步的研究才能了解RORgt或额外的ILC3相关转录因子是否参与调控CD93的表达。
个人阅读小结