低氧环境下人巨噬细胞极化的蛋白质组学分析

巨噬细胞是一种先天免疫细胞, 涉及许多生理功能, 从反应到传染性病原体, 再到组织稳态, 包括切除凋亡细胞和重塑细胞^{外基质 1}。这些细胞的特点是具有强大的表型可塑性² , 转化为许多可能的激活状态, 这也被称为极化。这些不同极化的精确分子描述是巨噬细胞生物学领域的一个优先事项³。有人建议使用所谓的 mém2 二分法对这些极化进行分类, 其中 m1 代表促炎, m2 代表抗炎巨噬细胞。这种模型很适合各种病理情况, 如急性感染, 过敏, 和肥胖⁴。然而, 在长期发炎的组织和癌症中, 已经证明, 这种分类无法掌握巨噬细胞存在于某些细胞环境^5,6,7. 目前的共识是, 使用多层面模型更好地描述巨噬细胞极化, 以整合具体的微环境信号⁸。通过对人类巨噬细胞的转录分析证实了这一结论, 表明 m好久亚模型在描述所获得的极化方面效率低下⁹。

该研究旨在提供一种协议, 以获得人类巨噬细胞中各种极化的蛋白质组特征。我们描述了如何区分人类巨噬细胞在不同的氧水平的环境中, 并从整个巨噬细胞蛋白质组中获得肽, 以执行无标签的定量。这种量化允许比较各种蛋白质的表达水平。由于对干细胞的研究揭示了氧作为环境关键参数10的重要性, 我们试图了解这种组织参数^如何影响人类巨噬细胞的极化。研究发现, 人体的氧分压在 3% 至 2 0% (大气总压力中) 之间, 其中 2 0% 大致相当于细胞培养孵化器中常用的压力 (在取水的同时, 确切值在 1 8. 6% 左右)考虑到)。

先前的研究表明, 肺泡不同于间质巨噬细胞的功能和形态^{观点 11} , 这些差异的一部分可能是由于不同的氧气水平, 他们暴露 12.此外, 骨髓衍生的巨噬细胞在接触低氧环境^时显示出更强的吞噬细菌能力。相反的影响已经发现 thp1 分化人类巨噬细胞 13, 但这些结果支持的观点, 氧气是一个调节巨噬细胞生物学, 有必要澄清这一作用, 在分子水平上的人类巨噬细胞。在之前的一项研究中, 我们应用了蛋白质组学方法来解决这些问题。通过同时测量数千种蛋白质的表达水平, 我们强调了氧气对极化的影响, 并提供了一个新的分子标记列表。我们还能够将这些发现与一些巨噬细胞功能联系起来。值得注意的是, 我们发现 ilni-il13 极化巨噬细胞的凋亡率提高, 这与 alox15 的上升有关, 结果通过蛋白质组分析14显示.在本研究中, 我们描述了如何进行这样的分析。