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Hemin-primed dendritic cells suppress allergic airway inflammation through releasing extracellular vesicles
Journal of Leukocyte Biology ( IF 3.6 ) Pub Date : 2021-07-23 , DOI: 10.1002/jlb.3a0321-175r Yujiao Wu 1 , Qianying Yu 1 , Meng Zhang 1 , Yao Zhou 1 , Xiao Su 2 , Min Wu 3 , Jiajia Lv 1 , Zhenwei Xia 1
Journal of Leukocyte Biology ( IF 3.6 ) Pub Date : 2021-07-23 , DOI: 10.1002/jlb.3a0321-175r Yujiao Wu 1 , Qianying Yu 1 , Meng Zhang 1 , Yao Zhou 1 , Xiao Su 2 , Min Wu 3 , Jiajia Lv 1 , Zhenwei Xia 1
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Hemin, a substrate of heme oxygenase (HO)-1, induces HO-1 expression on a variety of cells to exert anti-oxidant and anti-inflammatory roles. However, the role of HO-1 in allergic diseases for dendritic cells (DCs) is not fully understood. Here, we report that HO-1 modulates asthmatic airway inflammation by hemin-treated DC-released extracellular vesicles (DCEVs). Following induction of bone marrow-derived DCs by hemin and then by house dust mite (HDM) in vitro, mouse CD4+ naïve T cells were cocultured with DCEVs to determine T helper (h) cell differentiation. C57BL/6 mice were sensitized by different stimuli-induced DCEVs and challenged with HDM to analyze the changes of inflammatory cells and cytokines in the lung and bronchoalveolar lavage fluid. The results showed that hemin-treated DCEVs (hemin-DCEVs) express phosphatidylserine (PS), CD81, heat shock protein 70, and HO-1, which facilitates regulatory T (Treg) cells differentiation in vitro and in vivo. In HDM-induced asthmatic mouse model, hemin-DCEVs inhalation reduced eosinophils infiltration and mucus secretion in the airway, decreased the levels of IL-4, IL-5, and IL-13 in the lung and the number of Th2 cells in mediastinal lymph nodes (MLNs), and increased the number of Treg cells in MLNs. Thus, our study demonstrated, for the first time, that EVs from HO-1-overexpressing DCs alleviate allergic airway inflammation of eosinophilic asthma by potentiating Treg cells differentiation and limiting proinflammatory cytokine secretion, which expands our understanding of HO-1 function, opening the door for HO-1 inducer-like hemin as a novel therapeutic strategy for asthma or other allergic diseases.
中文翻译：
血红素引发的树突状细胞通过释放细胞外囊泡抑制过敏性气道炎症
血红素是血红素加氧酶 (HO)-1 的底物，可诱导多种细胞上的 HO-1 表达以发挥抗氧化和抗炎作用。然而，HO-1 在树突状细胞 (DC) 过敏性疾病中的作用尚不完全清楚。在这里，我们报告 HO-1 通过氯化血红素处理的 DC 释放的细胞外囊泡 (DCEV) 调节哮喘性气道炎症。在体外通过血红素和屋尘螨 (HDM) 诱导骨髓来源的 DC 后，将小鼠 CD4+ 幼稚 T 细胞与 DCEV 共培养以确定 T 辅助 (h) 细胞分化。C57BL/6 小鼠通过不同刺激诱导的 DCEVs 致敏，并用 HDM 攻击以分析肺和支气管肺泡灌洗液中炎症细胞和细胞因子的变化。结果表明，经血红素处理的 DCEVs (hemin-DCEVs) 表达磷脂酰丝氨酸 (PS)、CD81、热休克蛋白 70 和 HO-1，促进调节性 T (Treg) 细胞在体外和体内的分化。在 HDM 诱导的哮喘小鼠模型中，吸入 hemin-DCEVs 可减少气道中的嗜酸性粒细胞浸润和粘液分泌，降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴液中 Th2 细胞的数量节点（MLNs），并增加了 MLNs 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，打开了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。其在体外和体内促进调节性 T (Treg) 细胞分化。在 HDM 诱导的哮喘小鼠模型中，吸入 hemin-DCEVs 可减少气道中的嗜酸性粒细胞浸润和粘液分泌，降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴液中 Th2 细胞的数量节点（MLNs），并增加了 MLNs 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，打开了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。其在体外和体内促进调节性 T (Treg) 细胞分化。在 HDM 诱导的哮喘小鼠模型中，吸入 hemin-DCEVs 可减少气道中的嗜酸性粒细胞浸润和粘液分泌，降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴液中 Th2 细胞的数量节点（MLNs），并增加了 MLNs 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，打开了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。在 HDM 诱导的哮喘小鼠模型中，吸入 hemin-DCEVs 可减少气道中的嗜酸性粒细胞浸润和粘液分泌，降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴液中 Th2 细胞的数量节点（MLNs），并增加了 MLNs 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，打开了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。在 HDM 诱导的哮喘小鼠模型中，吸入 hemin-DCEVs 可减少气道中的嗜酸性粒细胞浸润和粘液分泌，降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴液中 Th2 细胞的数量节点（MLNs），并增加了 MLNs 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，打开了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴结 (MLN) 中 Th2 细胞的数量，并增加 MLN 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，开启了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴结 (MLN) 中 Th2 细胞的数量，并增加 MLN 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，开启了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。
更新日期：2021-07-23
中文翻译：
血红素引发的树突状细胞通过释放细胞外囊泡抑制过敏性气道炎症
血红素是血红素加氧酶 (HO)-1 的底物，可诱导多种细胞上的 HO-1 表达以发挥抗氧化和抗炎作用。然而，HO-1 在树突状细胞 (DC) 过敏性疾病中的作用尚不完全清楚。在这里，我们报告 HO-1 通过氯化血红素处理的 DC 释放的细胞外囊泡 (DCEV) 调节哮喘性气道炎症。在体外通过血红素和屋尘螨 (HDM) 诱导骨髓来源的 DC 后，将小鼠 CD4+ 幼稚 T 细胞与 DCEV 共培养以确定 T 辅助 (h) 细胞分化。C57BL/6 小鼠通过不同刺激诱导的 DCEVs 致敏，并用 HDM 攻击以分析肺和支气管肺泡灌洗液中炎症细胞和细胞因子的变化。结果表明，经血红素处理的 DCEVs (hemin-DCEVs) 表达磷脂酰丝氨酸 (PS)、CD81、热休克蛋白 70 和 HO-1，促进调节性 T (Treg) 细胞在体外和体内的分化。在 HDM 诱导的哮喘小鼠模型中，吸入 hemin-DCEVs 可减少气道中的嗜酸性粒细胞浸润和粘液分泌，降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴液中 Th2 细胞的数量节点（MLNs），并增加了 MLNs 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，打开了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。其在体外和体内促进调节性 T (Treg) 细胞分化。在 HDM 诱导的哮喘小鼠模型中，吸入 hemin-DCEVs 可减少气道中的嗜酸性粒细胞浸润和粘液分泌，降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴液中 Th2 细胞的数量节点（MLNs），并增加了 MLNs 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，打开了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。其在体外和体内促进调节性 T (Treg) 细胞分化。在 HDM 诱导的哮喘小鼠模型中，吸入 hemin-DCEVs 可减少气道中的嗜酸性粒细胞浸润和粘液分泌，降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴液中 Th2 细胞的数量节点（MLNs），并增加了 MLNs 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，打开了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。在 HDM 诱导的哮喘小鼠模型中，吸入 hemin-DCEVs 可减少气道中的嗜酸性粒细胞浸润和粘液分泌，降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴液中 Th2 细胞的数量节点（MLNs），并增加了 MLNs 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，打开了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。在 HDM 诱导的哮喘小鼠模型中，吸入 hemin-DCEVs 可减少气道中的嗜酸性粒细胞浸润和粘液分泌，降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴液中 Th2 细胞的数量节点（MLNs），并增加了 MLNs 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，打开了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴结 (MLN) 中 Th2 细胞的数量，并增加 MLN 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，开启了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。降低肺中 IL-4、IL-5 和 IL-13 的水平以及纵隔淋巴结 (MLN) 中 Th2 细胞的数量，并增加 MLN 中 Treg 细胞的数量。因此，我们的研究首次证明，来自过表达 HO-1 的 DCs 的 EV 通过增强 Treg 细胞分化和限制促炎细胞因子分泌来缓解嗜酸性哮喘的过敏性气道炎症，这扩大了我们对 HO-1 功能的理解，开启了HO-1 诱导剂样血红素作为哮喘或其他过敏性疾病的新治疗策略的大门。
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