Nature|碧云天产品荣登两篇Nature杂志!


碧云天产品助力IL-27调节脂肪代谢机制研究

2021年11月25日《Nature》杂志在线发表了暨南大学尹芝南教授团队的最新研究成果“IL-27 signaling promotes adipocyte thermogenesis and energy expenditure”。棕色脂肪组织和米色脂肪组织的产热作用不仅对于维持人体体温十分重要,在对抗肥胖及胰岛素抵抗等多种代谢紊乱疾病进展过程中也发挥重要作用。本文中,研究人员发现IL-27信号通路能够促进棕色脂肪组织产热。机制研究表明,IL-27能够直接作用于脂肪细胞,激活p38 MAPK-PGC-1α信号通路,刺激UCP1产生。在肥胖小鼠模型中,注射IL-27能够显著改善小鼠的代谢紊乱。临床上,患有过度肥胖的个体,通常也会出现IL-27的减少。上述结果均表明,IL-27在机体代谢过程中具有重要作用,并且可以作为抗肥胖免疫疗法的新靶点。

有数据表明,慢性炎症在一定程度上能够缓解肥胖等代谢疾病症状,为了研究多种细胞因子在肥胖及相关代谢综合征中的具体作用,研究人员对比了健康人群和肥胖人群外周血中细胞因子水平,结果显示,肥胖人群外周血中IL-27水平显著降低,当患者接受手术治疗体重减轻后,IL-27水平则会有所回升。这些数据表明,IL-27可能参与脂肪代谢。为进一步研究IL-27的具体作用,研究人员建立了Il27ra-knockout (KO)小鼠模型,并以C57BL/6j WT小鼠为对照,同时给予两组小鼠高脂饮食。一段时间后,Il27ra-KO组小鼠出现了明显的肥胖现象,同时伴有糖耐量受损和胰岛素抵抗症状。上述结果表明,IL-27对肥胖和相关代谢紊乱具有一定的抵抗作用。

研究人员进一步对小鼠能量代谢进行分析,结果显示IL-27缺失不会影响小鼠饮食摄入,但是会显著降低其能量消耗。同时研究人员发现,IL-27Rα缺失,会导致小鼠对寒冷极度敏感,抗寒能力降低,脂肪产热过程中的关键蛋白UCP1表达也明显下调,向Ebi3缺失小鼠体内补充IL-27,则能上调UCP1蛋白的表达,改善小鼠抗寒能力。另外,研究人员还发现,IL-27对米色脂肪影响较大,而对棕色脂肪组织影响较小。上述结果说明IL-27可以通过促进脂肪组织棕色化从而增强产热和能量消耗。为探究IL-27通过作用于何种细胞发挥改善肥胖的作用,研究人员构建了多种IL-27Rα条件敲除小鼠,结果显示IL-27可以通过直接作用于脂肪细胞,通过激活p38MAPK-PGC-1a信号通路促进产热关键蛋白UCP1的表达,从而实现促进脂肪细胞产热,抵抗肥胖的作用。

为证实IL-27对于肥胖等疾病的治疗作用,研究人员以诱导肥胖的野生型小鼠为模型,腹腔注射IL-27,结果发现IL-27能够显著降低小鼠体重和脂肪含量,同时改善小鼠胰岛素抵抗现象,而在脂肪细胞IL-27Rα缺失的小鼠体内则没有观察到明显的改善效果。这些数据表明,IL-27的确具有促进脂肪细胞产热和能量消耗的作用,并且能够缓解和改善肥胖和胰岛素抵抗现象,为减轻肥胖和相关代谢性疾病的治疗提供了新的理论靶点。

在研究中,研究人员选用了碧云天的RIPA裂解液用于WB实验中细胞样品的裂解。

产品编号 产品名称 产品包装
P0013C RIPA裂解液(中) 100ml
P0013D RIPA裂解液(弱) 100ml
P0013B RIPA裂解液(强) 100ml
P0013K RIPA裂解液(强, 无抑制剂) 100ml
P0013E RIPA裂解液(强中弱套装) 共150ml

论文链接:
Wang, Q., Li, D., Cao, G. et al. IL-27 signalling promotes adipocyte thermogenesis and energy expenditure. Nature 600, 314–318 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41586-021-04127-5

碧云天产品助力成纤维细胞调控自身免疫疾病机制研究

2021年12月16日,《Nature》杂志在线发表了北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院的陈婷研究团队最新研究成果“Anatomically distinct fibroblast subsets determine skin autoimmune patterns”研究人员利用单细胞转录组测序等一系列遗传学实验,揭示了真皮成纤维细胞在白癜风发病机制中的重要作用:不同部位的成纤维细胞对于IFN-γ的响应能力不同,能够分泌不同的趋化因子,其招募和激活自体CD8+T细胞的能力也有所差异,最终影响白癜风的发病位置。本研究为进一步了解白癜风发病机制及开发有效的治疗方案提供了新的思路。

白癜风是一种由于免疫细胞异常激活而导致的常见的自身免疫性疾病,自体活化的CD8+T细胞能够攻击黑色素细胞,导致皮肤出现白斑。其中有80%的白癜风患者在多个身体部位发生双侧对称性病变,称之为非节段型白癜风。此前已有研究表明,IFNγ参与T细胞诱导的皮肤褪色过程,但是响应IFNγ参与调控该过程的细胞类型仍有待于研究。为了进一步了解白癜风患者发病的免疫受损机制,研究人员对白癜风患者皮肤样本进行了免疫荧光染色实验。结果显示,黑色素细胞主要分布在皮肤损伤区域周围,同时CD8+T细胞也主要集中在皮肤受损与非受损的区域交界处。据此,研究人员推测,在白癜风的发病过程中,可能存在一种特殊的CD8+T细胞招募机制,使得白斑区域不断扩大。通过单细胞转录组测序,研究人员发现白癜风皮肤样本中,CD8+T细胞数量增多,IFNG表达也明显增多,同时皮肤损伤样本处的黑色素细胞中与IFNγ响应相关基因也出现表达上调。Gene Ontology结果表明,黑色素细胞和成纤维细胞的特定基因在IFNγ信号通路中富集。为进一步验证IFNγ信号响应细胞类型,研究人员对IFNγ下游pSTAT1进行免疫荧光染色,结果显示,白癜风患者皮肤样本中,超过80%的pSTAT1+细胞是成纤维细胞。

为进一步研究白癜风的发病机制,研究人员构建了白癜风小鼠模型。经诱导后,野生型小鼠出现了白斑、CD8+T细胞浸润和黑色素细胞缺失等现象,而Ifngr KO小鼠则并未出现上述现象,说明特定细胞对IFNγ信号的响应对于白癜风的发生和进展十分重要。随后研究人员利用Cre-loxP技术在多种细胞类型中特异性敲除了Ifngr1并观察黑色素细胞数量和CD8+T细胞浸润情况,发现只有Ifngr1敲除的成纤维细胞可以阻止白癜风发生。
随后研究人员通过Transwell实验证实成纤维细胞能够招募CD8+T细胞,为进一步了解其作用机制,研究人员利用单细胞转录组测序等手段发现趋化因子CXCL9和CXCL10参与诱导CD8+T细胞的迁移,敲除成纤维细胞中两种趋化因子的表达能够有效抑制CD8+T细胞的聚集。上述结果表明,IFNγ响应的成纤维细胞通过CXCL9/CXCL10-CXCR3信号通路调节CD8+T细胞的迁移。

同时,研究人员还统计了2265例非节段型白癜风患者不同部位的发病频率,发现不同部位发病率差异较大。Heat map及qPCR实验结果显示手背、胸部等发病率较高部位的成纤维细胞对IFNγ响应能力更强,并且CXCL9和CXCL10表达更高。同时,在小鼠模型中,发病率较高的部位也存在类似现象,同时具有大量的CD8+T细胞聚集。多方面实验结果证实,不同部位的成纤维细胞对于IFNγ具有不同的响应能力和不同的CD8+T细胞募集能力,从而影响白癜风的发病部位。

本研究中,在分析及分离免疫细胞时,研究者们选用了碧云天的红细胞裂解液用于红细胞的裂解。

产品编号 产品名称 产品包装
C3702-120ml 红细胞裂解液 120ml
C3702-500ml 红细胞裂解液 500ml

论文链接:
Xu, Z., Chen, D., Hu, Y. et al. Anatomically distinct fibroblast subsets determine skin autoimmune patterns. Nature (2021).
https://doi.org/10.1038/s41586-021-04221-8