中性粒細胞是血液中數量最多的白細胞,約占成人外周血白細胞的60-70%,小鼠中約為10-25%,是先天免疫的重要組成部分。中性粒細胞具有高度的異質性和可塑性,在體內發揮著多種看似矛盾的保護與致病作用,是一把“雙-刃劍"。一方面中性粒細胞是抗菌防御的重要效應細胞,通過吞噬、脫顆粒作用和形成胞外陷阱(NET)等方式消滅潛在病原體,另一方面它們在組織修復、纖維化相關的致病過程中發揮關鍵功能[1,2]。
中性粒細胞在腫瘤微環境中也扮演著復雜的角色,它們可以直接釋放活性氧、金屬蛋白酶等毒性物質或調節凋亡相關配體來消除腫瘤細胞,激活免疫系統間接抑制腫瘤進展,但同時自己也經歷重編程,促進腫瘤免疫逃逸、血管生成和腫瘤生長[2-4]。中性粒細胞多樣而復雜的功能,使其成為近年免疫學研究的一大熱點,已經有多項在研的癌癥免疫療法靶向中性粒細胞[2-4]。
圖1 截至2024年12月31日,在PubMed用 “neutrophil" 檢索到的文獻數量,2020年開始激增。
中性粒細胞存活時間短,更新速度快,增加了研究的技術難度。近年來單細胞分析技術的發展推動了對中性粒細胞異質性的深入研究。而要在體內證明是中性粒細胞起作用,一種廣泛使用的經典方法是給實驗動物,比如小鼠注射Ly6G抗體,在體內清除中性粒細胞,再進一步進行功能檢測,比如檢測清除中性粒細胞對腫瘤體積的影響。
小鼠Ly6G是一種糖基化的磷脂酰肌醇錨定的細胞表面蛋白,通常在單核細胞發育過程中瞬時表達,而在成熟粒細胞和外周血中性粒細胞持續表達。其1A8單克隆抗體特異性地與小鼠Ly6G反應,被廣泛用于體內中性粒細胞清除[5]。
表1 小鼠Ly6G抗體1A8比Gr-1抗體RB6-8C5更特異地在體內清除中性粒細胞,對循環淋巴細胞影響較小[5]。
Bio X Cell公司具有超過25年的單克隆抗體及重組蛋白的生產和定制經驗,提供高純度、低內毒素、無防腐劑的單克隆抗體,適用于各種臨床前功能實驗,尤其是動物體內研究。
Bio X Cell提供的兩種小鼠Ly6G抗體克隆1A8產品,InVivoMAb anti-mouse Ly6G(#BE0075-1)和InVivoPlus anti-mouse Ly6G(#BP0075-1),據CiteAb網站數據,截至2024年底,已分別被296篇和88篇文獻引用,展現了良好的中性粒細胞體內清除效果。兩者純度都大于95%,且經過0.2μm過濾,消除內毒素和疊氮化合物的影響。InVivoPlus系列內毒素更低至1EU/mg以下(InVivoMAb為<2EU/mg),而且額外經過生物學結合驗證、小鼠病原體檢測和單體率檢測。
這里選取三篇2024年的高分文獻,介紹Ly6G抗體在小鼠體內清除中性粒細胞的具體應用和研究發現,以供參考。
CD49f高表達肝癌細胞亞群免疫逃逸機制[6]
來自上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院-上海市腫瘤研究所覃文新研究員/王存研究員團隊和復旦大學附屬中山醫院高強教授團隊的Cancer Cell論文。
研究人員首先鑒定到CD49f是肝細胞癌中腫瘤起始細胞(TIC)的一個顯著的標志物,發現CD49f高表達TIC通過CXCL2-CXCR2軸特異性招募中性粒細胞形成免疫抑制微環境。
圖2 第一行從左至右,實驗流程示意,極限稀釋法檢測Hep53.4細胞致瘤潛能,以及CD49f+GFP+細胞的占比。第二行,流式細胞分析驗證C57BL/6小鼠外周血和腫瘤中的中性粒細胞清除效率(每組n=6只小鼠)。
中性粒細胞胞外陷阱形成的調控機制[7]
這項發表在Nature上的研究發現髓樣抑制性C型凝集素樣受體(MICL)是NET的重要模式識別受體,MICL識別NET后能夠抑制中性粒細胞活化和NET的進一步形成,高水平的MICL自身抗體可能與類風濕性關節炎(RA)、系統性紅斑狼瘡等自身免疫性疾病進展相關。
研究人員用Micl-/-小鼠構建了CAIA(collagen antibody-induced arthritis)的RA模型,Micl敲除小鼠出現了增強以及非緩解的關節炎表型,流式分析發現其關節組織中浸潤的中性粒細胞特異性增多而且高度活化。
圖3 上圖, CAIA模型中性粒細胞清除策略。左下圖, 流式細胞術定量檢測第9天外周血中的中性粒細胞(CD45+CD11b+F4/80-SSChigh),1次實驗每組3只小鼠。右下圖,小鼠的嚴重程度評分,1次實驗每組5只小鼠。
中性粒細胞來源遷移體在凝血中的關鍵作用[8]
來自清華大學生命科學學院俞立教授團隊。遷移體是俞立團隊發現并命名的遷移細胞的細胞器,近期這篇Nature Cell Biology論文報道了遷移體在凝血中的新功能。
作者發現人和小鼠血液中存在大量中性粒細胞來源的遷移體,這些遷移體表面吸附和富集凝血因子,還高度富集粘附分子,能夠迅速聚集到損傷部位激活血小板促進凝血反應。
圖4 第一行, 小鼠全血細胞流式分析,以及中性粒細胞來源遷移體成像流式分析驗證中性粒細胞清除。第二行,清除中性粒細胞或血小板之后小鼠尾尖出血量增加。第三行,注射中性粒細胞來源遷移體恢復中性粒細胞清除小鼠的凝血。
要確定具體實驗中合適的抗體劑量和給藥頻率,需要考慮多種因素,比如小鼠品系年齡體重、疾病模型、研究期限以及環境因素等等,克隆1A8清除中性粒細胞的單次給藥劑量通常在7.5mg/kg到20mg/kg之間,可以參閱Bio X Cell產品豐富的引用文獻并進行預實驗評估。
其次需要設置同型對照組消除背景,并進行流式細胞分析,檢測體內的清除效率。Bio X Cell為兩個系列的Ly6G抗體分別提供同系列的同型對照,InVivoMAb rat IgG2a isotype control(#BE0089)和InVivoPlus rat IgG2a isotype control(#BP0089)。
另外,2024年Science Immunology上的一項研究基于甲流病毒誘導的肺損傷模型鑒定了一群表達Ly6G的非典型巨噬細胞,打破了在成熟細胞中Ly6G表達限于粒細胞的慣有認知[11]。
圖5 小鼠Ly6G抗體(#BE0075-1)1:1500稀釋在KrasLSL-G12D/+;Trp53fl/fl(KP)和KrasFSF-G12D/+;Trp53Frt/Frt;Rosa26FSF-CreERT2;Nkx2-1fl/fl(KPN)小鼠腫瘤FFPE切片中的IHC圖像和陽性細胞定量[12]。
圖6 小鼠Ly6G抗體(#BE0075-1)1:2000稀釋用于寄生蟲感染的小鼠肺組織冰凍切片IF實驗圖像[13]。
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參考文獻
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