您了解CXCL14吗?——权威Cell Metabolism 为您答疑

CXCL14是趋化因子CXC家族的一个新成员,最早从人类乳腺和肾脏组织中分离克隆而来。CXCL14参与调控体内许多生物学过程,如炎症免疫反应,肿瘤相关的血管生成,宿主对肿瘤特异免疫的激活以及肿瘤生长的自分泌调节等。

这篇由西班牙学者发表在今年8Cell Metabolism的文章就为大家详细阐述了CXCL14 作用机理。研究者通过不同的方法,证明了CXCL14可促进棕色脂肪组织的产热活性、白色脂肪组织的褐变以及M2型巨噬细胞的富集。也为后续的CXCL14研究奠定了基础。

文章中CXCL14的定量选择了云克隆的小鼠CXCL14定量试剂盒,我们也为CXCL14的研究尽了绵薄之力呢~


 

本文亮点:

1. 在产热作用激活的状态下,CXCL14由棕色脂肪分泌;

2. CXCL14促进M2型巨噬细胞的聚集;

3. CXCL14缺乏可影响棕色脂肪的活性并改变机体内葡萄糖平衡;

4. CXCL14通过2型免疫细胞的活化可诱导白色脂肪的褐变。

 

有兴趣的话,我们接下来详细了解一下研究者的实验设计思路!

1. 研究在冷暴露的环境(机体产热)中,CXCL14是由棕色脂肪组织分泌的。

那么,研究者是如何选择CXCL14作为该研究的目的分子的呢?

通过数据库的分析和比对,并结合之前的研究结果,最终选定CXCL14(一种棕色脂肪因子)作为该研究的目的分子。

在短期冷暴露(4℃ 24h)和长期冷暴露(4℃ 22d)的环境中,CXCL14的转录水平及在血中的含量均会显著增加,同产热标志物UCP1,PGC-1a的趋势一致。为了直接评估CXCL14由BAT(棕色脂肪组织)的分泌情况,研究者运用了动静脉差异法。结果显示,CXCL14由iBAT(肩胛间棕色脂肪组织)分泌,并且在冷暴露的环境中,会明显升高。

2. 探讨在肩胛间棕色组织中,CXCL14敲除的新生鼠产热活性会被影响并且免疫细胞的浸润也会发生改变。

研究者用WT新生鼠和CXCL14敲除的新生鼠作为工具鼠,比较WT新生鼠和CXCL14敲除的新生鼠脂滴的覆盖面积和体表温度。结果表明CXCL14敲除的新生鼠脂滴的覆盖面积会显著升高并且体表温度会显著降低与对照组相比,也就是说敲除的新生鼠活化棕色脂肪细胞存在缺陷并且产热活性受损。

结合之前的研究,检测了相关免疫细胞的浸润,并检测了M2型巨噬细胞的浸润情况(Arg1/Nos2的比例反应M2和M1型巨噬细胞的比例)。结果显示,CXCL14敲除的新生鼠免疫细胞浸润增加,而M2型巨噬细胞的浸润却反而减少了。以上研究表明,CXCL14的缺失会损伤机体的产热活动并降低M2型巨噬细胞的聚集。




3. 探讨CXCL14敲除的成年鼠棕色脂肪组织产热活性会降低并且会改变葡萄糖的平衡。

根据热成像技术可以发现CXCL14敲除鼠的体表温度相对于对照组更低,并且脂滴的覆盖面积也会明显增加,这与之前的研究结果一致。研究者同时检测了葡萄糖转运蛋白(SLC2A1&SLC2A4)的变化,在iBAT中,发现CXCL14敲除的成年鼠葡萄糖转运蛋白的含量相对于对照组明显下降。以上数据表明,CXCL14不仅影响了棕色脂肪组织的产热活性而且会改变机体内葡萄糖的平衡。

研究者同时在此过程中检测了免疫细胞特别是巨噬细胞的浸润情况,发现CXCL14敲除的成年鼠巨噬细胞的浸润相对于对照组明显下降,并通过免疫荧光进一步证实,M2型巨噬细胞的浸润明显下降。

4. 由棕色脂肪细胞分泌的CXCL14可诱导巨噬细胞向M2型巨噬细胞分化。

研究者在之前已初步探讨了CXCL14对巨噬细胞及M2型巨噬细胞浸润的影响,那么CXCL14会怎么影响巨噬细胞的分化呢?研究者将棕色脂肪细胞在体外进行培养,并用anti-CXCL14的抗体进行处理,然后分别检测M1/M2型巨噬细胞。证实CXCL14可以促进巨噬细胞向M2型巨噬细胞分化,可以抑制巨噬细胞向M1型巨噬细胞分化。

 

5. CXCL14可以诱导白色脂肪的褐变和M2型细胞的富集。

前面已经证实CXCL14对棕色脂肪的相关影响,那么它对白色脂肪会不会有影响呢?经CXCL14处理过的小鼠,我们可以发现,在白色脂肪组织中有明显的米色脂肪组织,这就提示CXCL14可以诱导白色脂肪的褐变。

之后,利用流式细胞术检测了CXCL14处理的小鼠和对照组中巨噬细胞和M2型巨噬细胞在脂肪组织中的表达情况及M1/M2型巨噬细胞相关基因转录产物变化。综合以上数据,CXCL14在白色脂肪组织中可以促进M2型巨噬细胞的富集。

6. 在高脂饮食的肥胖鼠中,正常水平的CXCL14可以改善葡萄糖的平衡并且进一步在该模型中证实CXCL14可促进M2型巨噬细胞的富集。

首先发现在高脂饮食的小鼠中血浆CXCL14的含量会明显降低并且在肥胖小鼠中发现血中CXCL14水平的降低与CXCL14表达基因的损伤相关。通过渗透式微型泵的手段使体内的CXCL14的水平处于正常水平,可以发现正常水平的CXCL14可以改善葡萄糖的平衡。研究者在该高脂饮食的模型中进一步证实CXCL14可促进M2型巨噬细胞的富集。

 



7. CXCL14处理后可以部分缓解CXCL14敲除鼠的相关改变。

为进一步验证以上结论,研究者将外源性的CXCL14处理过的CXCL14敲除鼠与PBS处理过的CXCL14敲除鼠进行比较。结果发现,外源性的CXCL14可明显改善由于CXCL14敲除引起的葡萄糖平衡的改变、产热活性的降低、M2型巨噬细胞聚集的降低。

 

 

 

 

非常感谢研究人员对我公司产品的信任,同时也希望我公司产品在未来可以更多的为科研领域的研究尽到自己的一份力。