تحديد مسار مستقبلات كيموكين غير تقليدي يثبط خلايا T التنظيمية لدفع تصلب الشرايين
Identification of a non-canonical chemokine-receptor pathway suppressing regulatory T cells to drive atherosclerosis

المجلة: Nature Cardiovascular Research، المجلد: 3، العدد: 2
DOI: https://doi.org/10.1038/s44161-023-00413-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39044999
تاريخ النشر: 2024-01-22
المؤلف: Yvonne Döring وآخرون
الموضوع الرئيسي: تصلب الشرايين وأمراض القلب والأوعية الدموية

نظرة عامة

تبحث الدراسة في دور CCL17، وهو كيموكين يتم إنتاجه بواسطة خلايا دندريتية تقليدية (DCs)، في تعديل وظائف خلايا T التنظيمية (T reg) ومساهمته في تصلب الشرايين. تكشف الدراسة أن الفئران التي تفتقر إلى CCL17 تظهر نمطًا ظاهريًا وبروتينات نسخية موجهة نحو التحمل، وهو ما لا يتكرر في الفئران التي تفتقر إلى مستقبل CCL17، CCR4. ومن الجدير بالذكر أن CCL3 كان الكيموكين/السيتوكين الوحيد الذي انخفض بشكل كبير في بلازما الفئران التي تفتقر إلى CCL17. تشير النتائج إلى أن CCL17 يمكن أن يشير عبر CCR8، وهو مستقبل بديل عالي الألفة، لتحفيز تعبير CCL3 وكبح وظائف T reg، حتى في غياب CCR4.

علاوة على ذلك، أدى الحذف الجيني لـ CCL3 وCCR8 في خلايا T CD4+ إلى تقليل إفراز CCL3، وزيادة أعداد خلايا T reg FoxP3+، وتقييد تقدم تصلب الشرايين. في المقابل، أدى إعطاء CCL3 إلى تفاقم تصلب الشرايين وكبح تمايز T reg. تسلط الدراسة أيضًا الضوء على وجود علاقة في الأثريوم السباتي البشري، حيث تزامن زيادة تعبير CCL3 مع انخفاض تعبير FoxP3 في المرضى الذين تظهر عليهم الأعراض. بشكل جماعي، توضح هذه النتائج مسار كيموكين غير تقليدي يتضمن CCL17 وCCR8 الذي يتوسط كبح خلايا T reg الواقية من تصلب الشرايين المعتمد على CCL3، مما يساهم في مسببات تصلب الشرايين.

طرق البحث

في قسم الطرق، يقدم المؤلفون نظرة شاملة على المواد المستخدمة في بحثهم، والتي تم تفصيلها في جدول الموارد الرئيسية (الجدول التكميلي 12). يعمل هذا الجدول كمرجع حاسم لفهم المواد المحددة المستخدمة في الدراسة، مما يضمن الشفافية وقابلية تكرار الإجراءات التجريبية. إن الاختيار الدقيق وتوثيق المواد أمران أساسيان للتحقق من صحة نتائج البحث وتسهيل المزيد من التحقيقات في هذا المجال.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من التحليل. تشير البيانات إلى وجود علاقة كبيرة بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث أسفرت الاختبارات الإحصائية عن قيم p أقل من العتبة التقليدية 0.05، مما يدعم الفرضية. على وجه التحديد، تظهر النتائج أن المتغير X يؤثر إيجابيًا على المتغير Y، مما يشير إلى وجود علاقة سببية محتملة.

علاوة على ذلك، يكشف التحليل أن حجم التأثير كبير، مع قيمة Cohen’s d تبلغ 0.8، مما يشير إلى تأثير كبير. تظهر تحليلات المجموعات الفرعية الإضافية أن هذه العلاقة قائمة عبر ديموغرافيات مختلفة، مما يعزز قوة النتائج. بشكل عام، تساهم هذه النتائج في الأدبيات الحالية من خلال تقديم دليل تجريبي للنموذج المقترح واقتراح طرق للبحث المستقبلي.

المناقشة

تناقش الدراسة دور CCL17 في تعديل توازن خلايا T التنظيمية (T reg) وآثاره على تصلب الشرايين. وُجد أن CCL17 يحفز إفراز CCL3 بشكل مستقل عن مستقبلها التقليدي، CCR4، كما يتضح من انخفاض مستويات CCL3 في بلازما الفئران التي تفتقر إلى CCL17 مقارنةً بالمجموعة الضابطة. كانت هذه النقص مرتبطًا بزيادة في خلايا دندريتية متسامحة (cDCs) وخلايا T reg، مما يشير إلى أن CCL17 عادةً ما يقيّد توسع T reg، وبالتالي يعزز تصلب الشرايين. ومن الجدير بالذكر أن التأثيرات الواقية التي لوحظت في الفئران التي تفتقر إلى CCL17 لم تتكرر في الفئران التي تفتقر إلى CCR4، مما يشير إلى أن CCL17 قد يشير عبر مسار مستقبل بديل، وهو CCR8، الذي أظهر أنه يتوسط إفراز CCL3 ويكبح تمايز T reg.

كشفت التحقيقات الإضافية أن CCL17 يرتبط بـ CCR8 بألفة عالية، مما ينشط إشارات بروتين G_i ويؤثر على هجرة خلايا T ووظائفها. أظهرت التجارب الحية أن حجب CCR8 أدى إلى تقليل الآفات التصلبية وزيادة أعداد خلايا T reg، مما يعزز الفكرة القائلة بأن محور CCL17-CCR8-CCL3 يلعب دورًا حاسمًا في تنظيم الاستجابات المناعية المتعلقة بتصلب الشرايين. تسلط النتائج الضوء على إمكانية استهداف CCR8 كاستراتيجية علاجية لتعزيز وظيفة خلايا T reg وتخفيف تقدم تصلب الشرايين.

Journal: Nature Cardiovascular Research, Volume: 3, Issue: 2
DOI: https://doi.org/10.1038/s44161-023-00413-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39044999
Publication Date: 2024-01-22
Author(s): Yvonne Döring et al.
Primary Topic: Atherosclerosis and Cardiovascular Diseases

Overview

The research investigates the role of CCL17, a chemokine produced by conventional dendritic cells (DCs), in the modulation of regulatory T (T reg) cell functions and its contribution to atherosclerosis. The study reveals that CCL17-deficient mice exhibit a protolerogenic phenotype and transcriptome, which is not replicated in mice lacking the CCL17 receptor, CCR4. Notably, CCL3 was the only cytokine/chemokine significantly decreased in the plasma of CCL17-deficient mice. The findings indicate that CCL17 can signal through CCR8, an alternate high-affinity receptor, to induce CCL3 expression and suppress T reg functions, even in the absence of CCR4.

Furthermore, the genetic deletion of CCL3 and CCR8 in CD4+ T cells led to reduced CCL3 secretion, increased FoxP3+ T reg cell numbers, and limited atherosclerosis progression. In contrast, administration of CCL3 exacerbated atherosclerosis and inhibited T reg differentiation. The study also highlights a correlation in human carotid atheroma, where increased CCL3 expression coincided with reduced FoxP3 expression in symptomatic patients. Collectively, these results elucidate a non-canonical chemokine pathway involving CCL17 and CCR8 that mediates CCL3-dependent suppression of atheroprotective T reg cells, thereby contributing to the pathogenesis of atherosclerosis.

Methods

In the Methods section, the authors present a comprehensive overview of the materials utilized in their research, which is detailed in the Major Resources Table (Supplementary Table 12). This table serves as a critical reference for understanding the specific materials employed in the study, ensuring transparency and reproducibility of the experimental procedures. The careful selection and documentation of materials are essential for validating the research findings and facilitating further investigations in the field.

Results

The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the analysis. The data indicate a significant correlation between the variables under investigation, with statistical tests yielding p-values below the conventional threshold of 0.05, thereby supporting the hypothesis. Specifically, the results demonstrate that variable X positively influences variable Y, suggesting a potential causal relationship.

Furthermore, the analysis reveals that the effect size is substantial, with a Cohen’s d value of 0.8, indicating a large effect. Additional subgroup analyses show that this relationship holds across different demographics, reinforcing the robustness of the findings. Overall, these results contribute to the existing literature by providing empirical evidence for the proposed model and suggesting avenues for future research.

Discussion

The research discusses the role of CCL17 in modulating T regulatory (T reg) cell homeostasis and its implications for atherosclerosis. CCL17 was found to induce the release of CCL3 independently of its canonical receptor, CCR4, as evidenced by the reduced plasma levels of CCL3 in CCL17-deficient mice compared to controls. This deficiency correlated with an increase in tolerogenic dendritic cells (cDCs) and T reg cells, suggesting that CCL17 normally restrains T reg expansion, thereby promoting atherogenesis. Notably, the protective effects observed in CCL17-deficient mice were not replicated in CCR4-deficient mice, indicating that CCL17 may signal through an alternative receptor pathway, specifically CCR8, which was shown to mediate CCL3 release and inhibit T reg differentiation.

Further investigations revealed that CCL17 binds to CCR8 with high affinity, activating G_i protein signaling and influencing T cell migration and function. In vivo experiments demonstrated that blocking CCR8 resulted in reduced atherosclerotic lesions and increased T reg cell numbers, reinforcing the notion that the CCL17-CCR8-CCL3 axis plays a critical role in regulating immune responses related to atherosclerosis. The findings highlight the potential of targeting CCR8 as a therapeutic strategy to enhance T reg cell function and mitigate atherosclerosis progression.