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Basic Scientific Research
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为什么网状成纤维细胞会成为免疫环境研究热点
探索生命空间,助力基础研究

PREFACE 00

前言

做免疫微环境研究时,大家最熟悉的通常还是巨噬细胞、T细胞、树突细胞和中性粒细胞。组织里发现免疫浸润以后,实验很自然就会往这些细胞上走,再继续研究炎症因子、细胞极化、趋化和免疫抑制。

近几年另一个变化越来越明显:研究者开始把注意力转向过去经常被当成“组织背景”的基质细胞。

其中很值得关注的一类,就是成纤维网状细胞(fibroblastic reticular cells,FRCs)。国内有时也会称为网状成纤维细胞。这里讨论的是淋巴结、脾脏以及其他免疫组织中的FRC体系,皮肤真皮网状层成纤维细胞属于另一套概念。

FRC以前很容易被理解成一种搭架子的细胞。

它们铺设网状纤维,形成淋巴器官内部的支撑结构,让T细胞、B细胞和树突细胞能够在里面活动。按照这种理解,免疫反应真正发生在免疫细胞之间,FRC更多负责提供一个空间。

现在已经很难再这样看。

淋巴结里的T细胞为什么能够快速找到树突细胞,和FRC产生的CCL19、CCL21密切相关;初始T细胞在淋巴器官里能不能长期维持,会受到FRC来源IL-7支持;淋巴结发生感染或炎症后为什么能在短时间内明显增大,又和FRC网络的牵张、舒展以及PDPN-CLEC-2相关调节有关。

再往疾病里走,FRC的作用更复杂。

慢性炎症可以让原本维持免疫稳态的FRC发生功能重塑,趋化因子、细胞外基质和免疫调节能力都可能改变。肿瘤里还会出现具有FRC样特征的基质细胞,它们能够参与T细胞组织、三级淋巴结构形成,也可能建立免疫抑制性基质屏障。

所以FRC这个方向开始变热,有一个很重要的原因:它把过去相互分开的几个免疫问题连接到了一起。

免疫细胞在哪里移动,抗原从哪里进入,T细胞为什么在某一区域聚集,慢性炎症为什么会改变组织结构,肿瘤里的基质为什么有时促进免疫、有时又限制免疫,都可以从FRC和周围细胞的关系继续往下研究。

如果一个课题已经做了很多免疫细胞浸润、细胞因子和极化,下一步希望把机制再往组织层面推进,FRC是一个很值得了解的入口。

导读

一、FRC首先是一类免疫器官基质细胞

二、FRC和普通成纤维细胞的研究问题有什么区别

三、FRC为什么能够决定免疫细胞在组织里的位置

四、CCL19和CCL21是理解FRC功能的重要入口

五、IL-7让FRC直接进入T细胞生存和稳态

六、FRC构建的网状网络还承担物质运输功能

七、PDPN-CLEC-2把FRC研究带到了力学和组织扩张

八、FRC本身也能参与免疫耐受和免疫抑制

九、FRC在炎症中会发生明显的功能重塑

十、肿瘤里为什么越来越关注FRC样基质细胞

十一、FRC和三级淋巴结构之间有什么关系

十二、FRC研究最有价值的地方在于跨细胞机制

十三、做FRC实验第一步应该先把细胞身份做清楚

十四、PDPN阳性不能直接等同于FRC

十五、空间定位为什么比单纯Western blot更重要

十六、FRC与T细胞共培养应该重点看什么

十七、FRC与树突细胞之间为什么值得单独研究

十八、研究FRC网络功能时可以做哪些实验

十九、FRC研究最常见的实验设计误区

二十、一套更完整的“组织刺激—FRC重塑—免疫细胞定位—疾病功能”研究路线怎么设计

二十一、博恩生物可以为FRC研究提供哪些实验支持

SECTION 01

01

FRC首先是一类免疫器官基质细胞

1、最经典的FRC位于淋巴结T细胞区域

淋巴结并不是一个免疫细胞随机堆积的组织。

B细胞主要分布在滤泡区域,T细胞和树突细胞则大量集中在副皮质区,不同免疫细胞具有比较稳定的空间组织。

FRC就是维持这种空间结构的重要基质细胞之一。

经典T细胞区FRC形成高度分支的网状网络,T细胞和树突细胞会沿着这套网络运动。对免疫细胞来说,这相当于在一个巨大组织内部提前铺设好了迁移路径。

因此,FRC研究从一开始就带有非常强的空间属性。

2、FRC内部也存在明显异质性

淋巴结不同区域中的FRC并不完全一样。

T细胞区的FRC常和CCL19、CCL21、IL-7等信号联系紧密;靠近被膜下窦和滤泡边缘的基质细胞具有不同功能;髓质区域的网状细胞又参与浆细胞和其他免疫细胞生存环境。

滤泡树突细胞(FDC)同样属于淋巴器官重要基质细胞,但它们在B细胞滤泡中的功能和经典T细胞区FRC存在明显差别,实验中不适合全部混成一种“成纤维细胞”。

所以FRC研究走到后面,细胞所处的解剖位置往往和细胞Marker同样重要。

SECTION 02

02

FRC和普通成纤维细胞的研究问题有什么区别

1、普通成纤维细胞研究经常从细胞外基质开始

很多纤维化研究首先关注胶原、Fibronectin、α-SMA、TGF-β以及肌成纤维细胞活化。

这些问题当然也可能出现在FRC中。

但FRC最突出的研究价值并不集中在胶原沉积本身,而在于它和免疫细胞持续发生功能联系。

2、FRC的一个核心特征是能够组织免疫细胞

它产生趋化因子和生存因子,也形成免疫细胞迁移需要的网状结构。

所以FRC发生变化以后,后果往往会反映到T细胞、树突细胞、B细胞或其他免疫细胞。

一个普通成纤维细胞课题可以停在“胶原增加”。

FRC课题做到同样程度通常还不够,因为更有价值的问题是FRC改变以后,免疫细胞在组织里的位置、数量和功能发生了什么。

3、这使FRC很适合把组织重塑和免疫功能连接起来

慢性炎症中出现纤维化和免疫异常,经常被拆成两个独立方向。

FRC提供了一个可以同时研究两者的细胞入口。

基质网络发生重塑以后,免疫细胞迁移路线可能改变;趋化因子变化以后,组织里某些免疫细胞会异常富集;长期刺激还可能改变FRC自身免疫调节能力。

这种跨组织结构和免疫功能的联系,是FRC越来越受关注的重要原因。

SECTION 03

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FRC为什么能够决定免疫细胞在组织里的位置

1、免疫细胞进入淋巴结以后仍然需要“找路”

T细胞从高内皮微静脉进入淋巴结后,并不会随机扩散。

它们需要快速进入T细胞区,并不断扫描大量抗原呈递细胞。

如果完全依靠随机运动,在如此复杂的组织里找到携带目标抗原的树突细胞,效率会很低。

FRC网络为这种高效率接触提供了结构基础。

2、结构和趋化信号在同一张网络上工作

FRC细胞突起及其包裹的网状纤维构成物理路径,同时FRC又产生CCL19、CCL21等趋化因子。

T细胞和成熟树突细胞表达CCR7以后,会受到这套趋化环境影响。

因此FRC既提供了路,也提供了方向。

3、FRC异常以后,免疫细胞数量没变,位置也可能已经变了

这是FRC研究很容易做出新东西的地方。

传统流式可能发现CD4+T细胞比例没有明显变化。

组织空间观察却发现T细胞已经从原来的T细胞区向其他区域重新分布,树突细胞和T细胞接触机会也随之改变。

这类免疫改变很难只靠组织匀浆和流式看出来。

所以FRC研究尤其适合结合空间定位。

SECTION 04

04

CCL19和CCL21是理解FRC功能的重要入口

1、CCR7轴是T细胞区组织的重要基础

初始T细胞表达CCR7,成熟迁移型树突细胞同样可以高表达CCR7。

FRC产生CCL19和CCL21以后,可以帮助这些细胞进入并维持在T细胞区域。

这样T细胞和携带抗原的DC才有足够机会相遇。

2、CCL19和CCL21虽然经常放在一起,功能并不完全相同

CCL21具有较强的细胞外基质结合能力,可以在组织中形成相对稳定的趋化分布。

CCL19则更加可溶,能够产生不同形式的CCR7刺激。

所以如果一个课题已经做到“FRC来源CCL21下降导致T细胞异常”,下一步完全可以继续研究趋化梯度和细胞定位。

3、研究这一轴最好增加真实迁移结果

FRC中CCL21升高只是第一层。

更进一步可以使用Transwell或者三维迁移体系观察T细胞和DC是否真的受到影响,也可以在组织中评价免疫细胞与FRC网络的空间关系。

阻断CCR7或CCL21以后,如果免疫细胞定位和疾病表型同步变化,这条机制就会完整很多。

SECTION 05

05

IL-7让FRC直接进入T细胞生存和稳态

1、FRC给T细胞提供的不只有迁移信号

初始T细胞和部分记忆T细胞的长期存活需要IL-7。

淋巴结T细胞区FRC是重要的IL-7来源之一。

因此FRC功能异常以后,即使抗原呈递本身没有明显变化,T细胞生存环境也可能已经被改变。

2、这条机制很适合研究慢性免疫状态

例如慢性感染、衰老或者长期炎症导致淋巴器官基质功能下降时,可以观察FRC来源IL-7是否发生变化。

如果同时出现T细胞数量减少、存活信号下降或者记忆T细胞维持异常,就可以进一步把两者联系起来。

3、实验上需要区分细胞数量和功能变化

一个组织里IL-7降低,可能来自FRC数量减少,也可能是单个FRC的IL-7表达下降。

这两个机制完全不同。

所以仅做组织IL-7 ELISA或Western blot通常不够,最好进一步定位真正的细胞来源。

SECTION 06

06

FRC构建的网状网络还承担物质运输功能

1、淋巴结内部存在特殊的conduit系统

FRC包裹胶原和基底膜相关结构,形成能够输送小分子物质的管道样网络。

淋巴液中的部分抗原和可溶性分子可以沿这套结构进入淋巴结深部。

这使FRC网络同时承担组织支架和物质运输功能。

2、抗原怎样到达DC,也可能和FRC有关

部分树突细胞能够靠近这类conduit结构并获取其中运输的抗原。

因此淋巴结抗原分布并不完全依赖自由扩散。

FRC网络状态发生变化以后,抗原到达免疫细胞的效率也可能发生改变。

3、这一方向很适合感染和疫苗研究

如果研究免疫接种以后抗原如何进入淋巴结,可以进一步观察抗原在FRC网络中的分布。

如果某种疾病导致FRC网络破坏,随后抗原运输和T细胞启动都下降,这就能够形成一条很清楚的组织机制。

这类问题会比单纯检测几个趋化因子更有空间生物学特点。

SECTION 07

07

PDPN-CLEC-2把FRC研究带到了力学和组织扩张

1、淋巴结发生免疫反应以后会明显增大

感染或者免疫接种以后,大量淋巴细胞进入淋巴结并扩增。

淋巴结可以在短时间内明显膨大,但内部FRC网络又不能被直接拉断。

因此FRC需要改变自身张力和网络结构。

2、PDPN是FRC上非常重要的膜蛋白

FRC通常高表达Podoplanin,也就是常说的PDPN或gp38。

PDPN参与FRC细胞骨架和收缩状态调节。

树突细胞等细胞表达的CLEC-2可以与PDPN结合,影响FRC的肌动蛋白和肌球蛋白张力,使网状网络在免疫反应中获得更大的伸展能力。

3、这让FRC成为免疫力学研究很好的入口

过去研究淋巴结增大,容易只看免疫细胞数量增加。

现在可以继续追问,免疫细胞扩增以后,组织支架怎样配合它们完成空间扩张。

如果FRC无法正常放松,淋巴结结构和细胞迁移都会受到影响。

这一方向很适合把细胞骨架、组织力学和免疫功能连接起来。

SECTION 08

08

FRC本身也能参与免疫耐受和免疫抑制

1、FRC并不总是推动免疫反应增强

稳态淋巴结需要持续接受大量来自外周组织的抗原信息。

如果所有抗原都导致强烈T细胞活化,自身免疫风险会非常高。

FRC及其他淋巴器官基质细胞参与维持这种耐受环境。

2、部分FRC能够参与抗原呈递和T细胞调控

FRC可以表达MHC相关分子,并在特定条件下参与外周组织抗原呈递。

同时,FRC还能通过PD-L1、NO等免疫调节机制限制过度活化的T细胞。

这种作用对维持淋巴结稳态有利。

在肿瘤和慢性疾病里,相同机制也可能转变成免疫抑制。

3、研究FRC时要避免简单贴“促炎”或“抗炎”标签

同一类FRC在稳态、急性感染和慢性炎症中的功能可能差很多。

它可以帮助T细胞进入正确位置,也可以限制过度扩增;可以维持免疫耐受,也可以在病理条件下形成免疫抑制屏障。

所以更适合问FRC当前具体在调控哪一种免疫过程。

SECTION 09

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FRC在炎症中会发生明显的功能重塑

1、炎症不仅会改变免疫细胞

长期炎症因子、病原体相关信号和组织损伤同样可以作用FRC。

FRC的趋化因子、细胞外基质、抗原呈递能力和细胞骨架都会发生变化。

因此慢性炎症后的淋巴组织环境,可能已经和稳态完全不同。

2、FRC异常可以让免疫反应持续存在

如果FRC持续产生某些趋化因子,特定T细胞或其他免疫细胞就可能长期被保留在组织中。

细胞外基质重塑还会影响免疫细胞迁移和组织灌注。

这类变化能够把一次短暂炎症逐渐固化成长期组织状态。

3、自身免疫疾病尤其适合研究这类反馈

类风湿关节炎、炎症性肠病和其他慢性免疫疾病中,基质细胞长期处于炎症刺激。

部分组织基质细胞会逐渐获得类似淋巴器官FRC的趋化和组织能力,帮助免疫细胞在局部形成稳定聚集。

这也是后来三级淋巴结构研究逐渐升温的重要背景。

SECTION 10

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肿瘤里为什么越来越关注FRC样基质细胞

1、肿瘤免疫研究过去更多关注CAF整体

肿瘤相关成纤维细胞(CAF)已经是肿瘤微环境的经典热点。

但CAF本身高度异质。

有些CAF主要产生基质,有些参与炎症,有些则表现出明显的免疫组织功能。

其中一部分可以出现CCL19、CCL21等FRC样特征。

2、FRC样基质状态可能重新组织肿瘤免疫细胞

当肿瘤基质开始产生类似淋巴器官的趋化信号以后,T细胞、B细胞和树突细胞在肿瘤中的分布就可能改变。

如果这些细胞进一步形成有组织的免疫聚集,甚至发展成三级淋巴结构,肿瘤免疫环境会发生很大变化。

3、FRC样状态也可能形成免疫限制

FRC相关免疫调节程序并不总会提高抗肿瘤免疫。

某些情况下,基质细胞可以通过PD-L1、代谢物、NO或其他方式限制T细胞功能。

所以肿瘤里发现“FRC-like fibroblast增加”以后,还不能马上把它定义为有利或不利。

需要继续看它组织的是哪一类免疫反应。

SECTION 11

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FRC和三级淋巴结构之间有什么关系

1、三级淋巴结构本质上是在非淋巴器官里重新建立免疫组织

慢性炎症、感染、肿瘤和自身免疫组织中,有时会出现类似淋巴结的局部结构。

里面可以逐渐形成T细胞区、B细胞区、树突细胞以及高内皮微静脉。

这种结构被称为三级淋巴结构(TLS)。

2、基质细胞决定TLS能不能从“细胞聚集”变成“有组织结构”

很多组织里出现淋巴细胞聚集,并不代表已经形成成熟TLS。

要形成类似淋巴结的空间组织,需要基质细胞持续产生趋化因子,并建立能够支持免疫细胞分区和生存的环境。

FRC样细胞在这里具有很强研究价值。

3、这条路线很适合做肿瘤和慢性炎症机制

如果一个候选分子能够诱导局部基质细胞产生CCL19、CCL21,随后T细胞和DC逐渐聚集,并形成更成熟的TLS,研究就可以从一个成纤维细胞信号进入整个局部适应性免疫。

反过来,如果慢性自身免疫中FRC样基质持续维持异常TLS,靶向这类基质又可能帮助终止局部炎症。

同一种组织结构,在不同疾病里的功能方向可能完全不同。

SECTION 12

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FRC研究最有价值的地方在于跨细胞机制

1、只研究FRC内部通路,很容易把这个方向做窄

例如刺激以后FRC的NF-κB升高,IL-6增加,再做一个抑制剂把它降下来。

这套结果当然可以成立。

但如果后面没有免疫细胞功能,FRC和普通成纤维细胞研究很难体现明显区别。

2、FRC改变以后应该继续找真正受影响的免疫细胞

CCL21变化可以继续连接T细胞和DC迁移,IL-7变化可以进入T细胞存活,CXCL12可以继续研究特定免疫细胞定位,免疫抑制因子则可以进入T细胞增殖和效应功能。

每一条FRC信号后面都应该有一个清楚的受体细胞。

3、再往后可以把免疫细胞反馈重新接回FRC

树突细胞和FRC之间就存在很典型的双向调节。

炎症环境中的免疫细胞产生细胞因子,也会继续改变FRC状态。

这样可以逐渐形成组织里的反馈环,而不只是单向“FRC分泌因子影响T细胞”。

这类闭环很适合做基础科研机制文章。

SECTION 13

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做FRC实验第一步应该先把细胞身份做清楚

1、经典淋巴结FRC常见CD45阴性、CD31阴性、PDPN阳性

从淋巴结消化后进行流式时,一个常用的基础思路是先排除CD45+造血细胞,再排除CD31+内皮细胞,随后在CD45−CD31−细胞中寻找PDPN+基质群体。

这能够帮助获得经典FRC富集群体。

但进入亚群研究以后,还需要结合组织位置和其他Marker继续区分。

2、单个Marker不能承担全部身份判定

PDPN在其他细胞中也可以表达。

炎症状态下,一些成纤维细胞和其他基质细胞同样会出现PDPN。

因此“PDPN阳性细胞增加”最多提供一个线索。

如果文章核心结论就是FRC变化,需要结合CD45、CD31排除以及空间位置进行综合判断。

3、组织来源也必须写清楚

淋巴结FRC、脾脏基质细胞和肿瘤中的FRC样成纤维细胞不能完全等同。

同样表达CCL21和PDPN,细胞的发育来源和功能环境仍然可能不同。

文章结论最好限定在当前组织背景中。

SECTION 14

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PDPN阳性不能直接等同于FRC

1、PDPN是一个非常好用的标志,但并不绝对特异

淋巴管内皮细胞也表达PDPN。

因此组织染色里只做一个PDPN,很容易把淋巴管和FRC网络混在一起。

流式中加入CD31就是为了帮助解决其中一部分问题。

2、肿瘤和炎症组织里情况更加复杂

很多活化成纤维细胞可以出现PDPN表达。

这时“PDPN+CAF”是否具有FRC样功能,需要继续看CCL19、CCL21、IL-7或真正的免疫组织能力。

表型相似和功能等价之间还有一段距离。

3、FRC身份最好由位置、组合Marker和功能共同支持

如果细胞位于淋巴结T细胞区域,具有CD45−CD31−PDPN+特征,同时产生CCL19、CCL21并支持T细胞迁移,这个结论就很稳。

单独一个PDPN结果很难达到同样的解释力。

SECTION 15

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空间定位为什么比单纯Western blot更重要

1、FRC最重要的特点之一就是它在哪里

FRC通过空间结构影响免疫细胞。

如果把整个淋巴结匀浆以后检测CCL21,很难知道这项变化具体发生在哪个区域。

组织免疫荧光则可以同时观察FRC网络和T细胞、B细胞、DC之间的空间关系。

2、可以把免疫分区直接做出来

例如使用PDPN或ER-TR7等基质相关标志结合CD3观察T细胞区,结合B220观察B细胞区,再加入DC相关标志。

疾病以后如果FRC网络发生断裂、变粗或者重新排列,同时T细胞和DC位置出现变化,空间机制就会非常直观。

3、三维成像对FRC尤其有价值

FRC是一张立体网络。

普通二维切片只能看到这张网络的某一个横截面。

如果课题核心研究网络结构和免疫细胞迁移,可以考虑较厚切片、透明化或共聚焦三维重建。

这类实验能够把“FRC表达量变化”推进到“组织支架怎样被重构”。

SECTION 16

16

FRC与T细胞共培养应该重点看什么

1、先看T细胞能不能存活和维持

如果研究IL-7,可以将FRC与T细胞共培养,观察T细胞存活、凋亡和长期维持情况。

再通过阻断IL-7或相应受体,判断这一作用是否依赖目标信号。

2、研究免疫抑制时要看T细胞增殖和效应功能

可以刺激T细胞后与FRC共培养,观察增殖、IFN-γ、TNF-α或其他与疾病相关的效应指标。

如果FRC抑制T细胞,可以继续阻断PD-L1、iNOS或其他候选机制进行救援。

这类功能实验比只检测FRC的PD-L1表达更有因果价值。

3、研究趋化则应该换成迁移体系

如果课题核心是CCL19/CCL21,就没必要把重点全放在普通贴壁共培养。

Transwell、微流控趋化或者三维基质中的T细胞迁移更贴近科学问题。

实验形式最好跟着FRC准备发挥的功能变化。

SECTION 17

17

FRC与树突细胞之间为什么值得单独研究

1、DC和FRC在淋巴结里长期空间共存

成熟DC进入淋巴结以后,需要沿着T细胞区网络寻找合适位置。

FRC产生的CCL21能够影响DC迁移,而DC又通过CLEC-2与FRC上的PDPN发生作用。

所以这两类细胞具有非常直接的双向联系。

2、DC可以改变FRC网络张力

当大量DC进入淋巴结后,CLEC-2-PDPN相互作用能够帮助FRC改变细胞骨架和收缩状态。

淋巴结因此可以容纳越来越多免疫细胞。

这里形成了一条很有意思的反馈:免疫细胞数量增加以后,免疫细胞自己又反过来帮助组织支架扩容。

3、感染、疫苗和肿瘤引流淋巴结都可以研究这条轴

如果肿瘤引流淋巴结中的FRC网络发生异常,DC迁移和T细胞启动可能都会受到影响。

免疫治疗以后,这套网络是否重新恢复,也可以成为新的机制问题。

这比只研究肿瘤组织内部的T细胞多了一层淋巴器官视角。

SECTION 18

18

研究FRC网络功能时可以做哪些实验

1、组织形态可以先看网络完整性

通过FRC相关标志和胶原/基底膜相关结构进行共染,观察网络密度、分支和排列。

疾病不同阶段可以连续比较网络是否逐渐重塑。

如果条件允许,全切片或者三维成像会更适合。

2、物质运输可以使用示踪分子

向淋巴系统输入适当大小的荧光示踪物,观察其进入淋巴结后是否沿conduit网络运输。

再干预FRC或者细胞外基质以后,看示踪物流动和抗原到达深部区域是否发生改变。

这可以直接评价FRC网络的运输功能。

3、细胞迁移可以结合活体或离体成像

如果研究T细胞或DC沿FRC网络迁移,可以进一步使用组织切片动态成像、淋巴结切片培养或其他适合的成像体系。

这样能够看到免疫细胞速度、方向性和与FRC网络接触时间的变化。

相比只做终点流式,这类结果更加接近FRC真正的空间功能。

SECTION 19

19

FRC研究最常见的实验设计误区

1、看到PDPN升高就直接定义FRC增加

PDPN缺乏绝对细胞特异性,需要结合CD45、CD31和空间位置。

2、把所有淋巴器官成纤维细胞都统称为FRC

不同解剖区域的基质细胞功能差异很大,FDC等细胞也需要单独区分。

3、只检测FRC Marker,没有免疫细胞结果

这样很难体现FRC作为免疫环境调节细胞的价值。

4、研究CCL21只做组织Western blot

最好继续证明具体来源,并观察T细胞或DC迁移是否真的改变。

5、FRC数量下降就直接解释成功能下降

剩余FRC可能发生代偿性功能增强,数量和状态需要分别评价。

6、FRC增殖增加就定义为炎症激活

淋巴结正常免疫扩张本身就可以引起FRC增殖和网络扩展,需要结合功能方向判断。

7、看到α-SMA升高就把FRC直接定义成肌成纤维细胞

FRC本身具有细胞骨架和收缩特征,α-SMA变化需要结合组织背景解释。

8、肿瘤中PDPN+CAF直接等同于淋巴结FRC

FRC样状态需要更多功能证据支持。

9、FRC表达PD-L1以后就直接写免疫抑制

需要通过T细胞功能实验验证。

10、CCL19/CCL21升高就认定一定促进抗肿瘤免疫

最终效果取决于招募了哪些细胞,以及是否形成有效免疫结构。

11、TLS中出现FRC样细胞就默认具有保护作用

肿瘤和自身免疫疾病中的TLS功能方向可能完全不同。

12、只研究FRC内部一条通路

如果没有连接T细胞、DC或其他免疫细胞,课题容易失去FRC本身的跨细胞特色。

13、组织消化后只做流式,不保留空间信息

FRC研究很依赖解剖位置,完全打散组织以后会丢失大量信息。

14、用普通皮肤或肺成纤维细胞直接替代淋巴结FRC

不同组织来源成纤维细胞的基础程序差异很大,不能简单互换。

15、FRC条件培养基能影响T细胞,就认为接触依赖机制已经成立

分泌因子和直接细胞接触需要分别验证。

16、炎症组织里FRC Marker变化以后没有考虑细胞状态转换

Marker下降可能来自表型重塑,不一定代表细胞真正消失。

17、所有FRC课题最后都做成CCL19、CCL21和IL-7

这三条轴很重要,但具体疾病可能有完全不同的关键功能。

18、只研究FRC对免疫细胞的影响,不研究免疫细胞对FRC的反馈

很容易错过组织中真正持续存在的反馈环。

SECTION 20

20

一套更完整的“组织刺激—FRC重塑—免疫细胞定位—疾病功能”研究路线怎么设计

1、先判断疾病里有没有研究FRC的合理入口

如果疾病伴随明显的淋巴结反应、TLS形成、慢性免疫细胞聚集或者组织基质重塑,就很适合考虑FRC。

肿瘤引流淋巴结、自身免疫、慢性感染、器官纤维化和部分炎症性疾病,都可以从这个方向寻找问题。

第一步不要急着测PDPN。

先看疾病中是否出现免疫空间结构异常。

2、确认FRC所在区域和基础身份

在组织中同时标记基质和免疫区域,确定FRC主要分布在哪里。

淋巴结可以结合T细胞区、B细胞区和血管结构进行定位。

流式再使用CD45、CD31、PDPN等组合确认基础FRC群体。

空间和流式互相验证,会比单一方法更加稳。

3、建立疾病时间曲线

观察疾病早期、中期和后期FRC数量、网络结构和功能因子什么时候开始变化。

同时检测T细胞、DC或其他目标免疫细胞的空间位置。

如果FRC网络变化早于明显免疫细胞异常,就更值得把它放在病理上游继续验证。

4、选择一个真正与疾病有关的FRC功能

如果疾病最突出的是T细胞异常分布,可以从CCL19/CCL21开始。

如果表现为淋巴细胞减少或稳态破坏,可以考虑IL-7。

如果疾病伴随淋巴结扩张异常,可以进入PDPN-CLEC-2和力学网络。

肿瘤和慢性炎症则可以根据结果进入免疫抑制、TLS或基质重塑。

不建议一开始把所有FRC功能都铺开。

5、把FRC功能和受体免疫细胞连接

确定FRC变化以后,下一步观察相应免疫细胞。

CCL21对应T细胞和DC迁移,IL-7对应T细胞存活,PD-L1或NO相关机制则进入T细胞效应功能。

如果这一层没有变化,前面的FRC Marker很难成为疾病核心机制。

6、使用共培养和迁移实验验证跨细胞功能

根据科学问题选择直接共培养、Transwell、条件培养基或三维迁移。

研究趋化就重点做迁移,研究生存就看T细胞凋亡和维持,研究免疫抑制则重点观察增殖和效应因子。

实验形式和机制保持一致,结果会更容易解释。

7、通过阻断和回补建立因果关系

假设疾病刺激让FRC的CCL21下降,同时T细胞进入特定区域的能力降低。

干预FRC上游机制以后CCL21恢复,T细胞迁移也恢复;如果再阻断CCR7或CCL21,迁移改善重新消失,这条因果链就会变得很清楚。

相比继续增加更多FRC Marker,这类救援实验的信息量更高。

8、进一步寻找谁最先改变了FRC

FRC很少凭空发生功能重塑。

上游信号可能来自炎症细胞因子、肿瘤细胞、DC、病原体或局部组织损伤。

找到这一层以后,课题就可以形成“疾病细胞—FRC—免疫细胞”的三方机制。

这通常比单纯的FRC内部通路更有深度。

9、研究FRC和免疫细胞之间的反馈

T细胞或DC改变以后,FRC是否进一步发生变化值得继续观察。

例如DC通过CLEC-2影响FRC张力,炎症T细胞产生的细胞因子也可能重新塑造FRC。

如果反馈存在,就可能解释疾病为什么能够长期维持。

10、把空间结构纳入最终机制

可以观察FRC网络密度、分支、T细胞和DC与网络的距离,以及TLS等局部结构是否形成。

这些空间结果能够帮助判断FRC究竟改变了免疫细胞数量,还是改变了免疫细胞组织方式。

对于FRC课题,这一层非常关键。

11、回到动物疾病功能

肿瘤研究最终需要观察肿瘤生长和免疫治疗响应,自身免疫研究要回到疾病评分和器官损伤,感染研究需要看病原清除和免疫保护。

FRC变化如果最终不能影响疾病功能,仍然可能只是一种伴随性组织重塑。

12、根据需要继续区分FRC亚群

整体FRC机制已经成立以后,再进一步判断究竟是哪一类FRC承担主要功能。

此时可以结合区域Marker和组织位置进行细化。

这样亚群研究有明确问题支撑,也更容易形成稳定机制。

最终一条比较完整的研究路线可以表现为:疾病首先改变某类组织细胞或免疫细胞信号,随后驱动特定区域FRC发生功能重塑,FRC通过趋化、生存支持、基质网络或免疫调节改变T细胞和DC的空间组织,最终影响局部免疫反应和疾病进展。

做到这一层以后,FRC才真正从“组织支架”进入免疫环境的核心机制。

SECTION 21

21

博恩生物可以为FRC研究提供哪些实验支持

1、可以先判断现有免疫课题是否适合向FRC延伸

如果项目已经发现明显的T细胞、DC或其他免疫细胞异常,同时伴随淋巴结结构变化、慢性细胞聚集、TLS或组织纤维化,可以进一步判断基质细胞是否位于免疫异常上游。

这样能够避免所有免疫表型都直接归到免疫细胞自身。

2、可以建立FRC的组织定位和流式鉴定体系

结合CD45、CD31、PDPN以及与具体组织和亚群相匹配的标志进行FRC鉴定,同时通过免疫荧光观察细胞所在区域。

把细胞身份和组织空间同时做清楚以后,再进入功能研究。

3、可以分析FRC网络和免疫细胞空间关系

通过多重免疫荧光、共聚焦或全切片分析,观察FRC网络与T细胞、B细胞、DC以及血管之间的关系。

进一步分析疾病以后网络密度、分支和免疫细胞定位是否改变。

4、可以根据研究方向检测FRC功能

CCL19、CCL21、IL-7、PD-L1、iNOS以及其他与项目机制匹配的FRC信号,可以结合RNA、蛋白和细胞水平进行验证。

检测内容根据疾病选择,不使用固定的一套FRC Marker覆盖所有课题。

5、可以建立FRC与T细胞或DC共培养

根据项目研究趋化、生存、免疫激活或免疫抑制的不同需求,设计直接共培养、Transwell或者条件培养体系。

把FRC变化继续连接到真实免疫细胞功能。

6、可以设计阻断和救援实验

在前期找到关键趋化因子、受体或免疫调节分子以后,可以通过中和抗体、基因干预和重组蛋白回补等方式建立因果关系。

让“FRC和免疫变化同时出现”进一步推进到“FRC变化确实驱动了免疫表型”。

7、可以进一步开展疾病中的跨细胞机制

例如肿瘤细胞怎样改变FRC样基质,炎症细胞因子怎样诱导FRC重塑,FRC随后又怎样改变T细胞和DC。

这种三方关系很适合肿瘤、自身免疫和慢性炎症研究。

8、可以从体外机制继续回到动物疾病

体外明确FRC关键功能以后,再回到淋巴结、肿瘤或者炎症组织验证相同机制,并观察干预FRC以后免疫空间结构和疾病功能能否同步恢复。

FRC之所以越来越值得关注,并不只是因为免疫学里又多了一种细胞类型。

过去很多免疫研究习惯先把组织打散,再看哪一类免疫细胞增加、哪一类细胞因子升高。这样能够知道组织里“有多少免疫细胞”,却很容易丢掉另一个问题:这些细胞为什么恰好出现在这个位置,它们为什么能够遇到彼此,又为什么会在某个组织里长期停留下来。

FRC正好站在这个问题的中间。

它能够提供迁移路径,建立趋化环境,也参与T细胞生存和免疫耐受。炎症发生以后,这张基质网络还会跟着整个免疫器官一起重塑。

所以一个疾病里看到T细胞大量聚集,后面未必只能继续研究T细胞。

还可以往前追一层,看看是谁把这些T细胞留下来的。

肿瘤里出现三级淋巴结构,也不必只研究B细胞和T细胞。

可以继续问是谁把一群免疫细胞组织成了一个真正有空间结构的免疫器官。

这正是FRC这个方向目前最有吸引力的地方。

它把免疫研究从“有哪些细胞”继续推进到“这些细胞为什么能够在这里形成这样的组织关系”。

一旦做到这一层,免疫微环境就不再只是一张细胞比例图。

它会开始变成一个有结构、有方向,也能够被基质细胞主动组织起来的动态系统。

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