一、文献基础信息
英文标题:The interplay of Cxcl10+/Mmp14+ monocytes and Ccl3+ neutrophils proactively mediates silica-induced pulmonary fibrosis
中文标题:Cxcl10⁺/Mmp14⁺单核细胞与 Ccl3⁺中性粒细胞的互作介导矽肺诱导的肺纤维化
期刊:Journal of Hazardous Materials DOI:10.1016/j.jhazmat.2024.134226
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389424002929
发表时间:2024 年
作者:Zhou X, et al. 通讯作者:Zhou X

二、文献核心主要内容
研究背景:矽肺是吸入二氧化硅粉尘诱发的不可逆职业性肺纤维化疾病,目前缺乏有效的靶向治疗手段。既往研究多关注巨噬细胞在矽肺纤维化中的作用,单核细胞、中性粒细胞亚群在矽肺进展中的细胞互作机制尚不清晰。单细胞测序技术可以解析肺部免疫细胞亚群异质性;siRNA 脂质体是体内基因沉默的常用工具,可以特异性敲低目标基因,用来在动物模型上验证基因功能。该研究希望通过单细胞测序筛选关键促纤维化免疫细胞亚群,再借助 siRNA 脂质体体内敲除 Cxcl10、Mmp14,验证二者在矽肺纤维化中的功能。
主要内容:构建二氧化硅诱导小鼠矽肺模型,取小鼠肺组织开展单细胞 RNA 测序,鉴定免疫细胞亚群;筛选得到 Cxcl10⁺/Mmp14⁺单核细胞、Ccl3⁺中性粒细胞两个独特亚群;分析细胞间配体受体互作,提出两个细胞亚群通过 HBEGF-CD44、CSF1-CSF1R 通路协同促进纤维化;随后采用 Cxcl10 siRNA 脂质体、Mmp14 siRNA 脂质体、scrambled siRNA 阴性对照脂质体,气管滴注给药,在矽肺小鼠体内分别沉默 Cxcl10、Mmp14;收集肺组织,检测羟脯氨酸含量、胶原沉积、α-SMA,免疫荧光、流式细胞术检测免疫细胞比例,评估纤维化程度变化;同时收集矽肺患者临床样本验证细胞亚群标志物表达。
实验结果:单细胞测序证实矽肺小鼠肺内 Cxcl10⁺/Mmp14⁺单核细胞显著富集,且和 Ccl3⁺中性粒细胞存在强细胞通讯;单独沉默 Cxcl10 或者 Mmp14 后,小鼠肺部胶原沉积减少,羟脯氨酸水平下降,α-SMA 阳性肌成纤维细胞减少;scrambled siRNA 对照组纤维化程度和模型组没有明显差异;流式结果显示敲低 Cxcl10/Mmp14 之后,肺部促纤维化单核细胞、Ccl3⁺中性粒细胞浸润减少;临床样本证实矽肺患者外周血和肺组织中这两类细胞亚群比例高于健康对照,标志物表达上调。
研究结论:Cxcl10⁺/Mmp14⁺单核细胞和 Ccl3⁺中性粒细胞之间的相互作用是二氧化硅诱导肺纤维化的重要驱动机制;利用 siRNA 脂质体沉默 Cxcl10、Mmp14 可以有效缓解矽肺小鼠肺纤维化;Cxcl10、Mmp14 可以作为矽肺潜在干预靶点,siRNA 脂质体递送系统为肺纤维化的靶向基因干预提供可行方案。

三、文献中引用瑞禧原文
引用瑞禧产品:Cxcl10 siRNA liposomes, Mmp14 siRNA liposomes, scrambled siRNA liposomes(Cxcl10 siRNA 脂质体、Mmp14 siRNA 脂质体、乱序阴性对照 siRNA 脂质体,西安瑞禧生物)
相关瑞禧同系列产品:各类基因 siRNA 脂质体、miRNA 脂质体、mRNA 脂质纳米粒、肺部靶向脂质转染试剂、荧光标记 siRNA。
原文佐证:体内功能验证实验中直接采购商品化 siRNA 脂质体用于小鼠气管给药,特异性沉默肺内 Cxcl10、Mmp14 基因,scrambled siRNA 脂质体作为阴性对照,排除脂质载体本身带来的非特异性效应。
文献原文材料部分:Cxcl10 siRNA liposomes, Mmp14 siRNA liposomes and scrambled siRNA liposomes were obtained from RuixiBio (Xi’an, China), administrated intratracheally to silence target genes in silica-induced pulmonary fibrosis mice。该系列 siRNA 脂质体是该研究体内基因敲低、验证靶点功能的核心工具。
四、相关文献
1. 矽肺发病机制研究进展|Mechanism of silicosis|Leung CC
2. 单细胞测序解析肺纤维化免疫细胞|Single-cell RNA-seq in pulmonary fibrosis|Reyfman PA
3. siRNA 脂质体肺部靶向递送|Pulmonary delivery of siRNA liposomes|Guan J
4. 单核细胞在器官纤维化中的作用|Monocytes in organ fibrosis|Moss DM
5. 中性粒细胞促纤维化功能|Pro-fibrotic functions of neutrophils|Chung SW
6. MMP14 在肺纤维化中的作用|MMP14 in pulmonary fibrosis|Sabeh F
7. CXCL10 趋化因子肺部炎症|CXCL10 in pulmonary inflammation|Kaplan G
8. 二氧化硅诱导肺损伤小鼠模型|Silica induced lung injury mouse model|Huaux F
9. 脂质纳米粒基因沉默体内应用|In vivo gene silencing by liposomal nanoparticles|Zuckerman JE
10. 职业性肺纤维化生物标志物|Biomarkers for occupational pulmonary fibrosis|Wang Y