Objective SSc is a complex disease characterized by vascular abnormalities and inflammation culminating in hypoxia and excessive fibrosis. Previously, we identified chemokine (C-X-C motif) ligand 4 (CXCL4) as a novel predictive biomarker in SSc. Although CXCL4 is well-studied, the mechanisms driving its production are unclear. The aim of this study was to elucidate the mechanisms leading to CXCL4 production. Methods Plasmacytoid dendritic cells (pDCs) from 97 healthy controls and 70 SSc patients were cultured in the presence of hypoxia or atmospheric oxygen level and/or stimulated with several toll-like receptor (TLR) agonists. Further, pro-inflammatory cytokine production, CXCL4, hypoxia-inducible factor (HIF) -1α and HIF-2α gene and protein expression were assessed using ELISA, Luminex, qPCR, FACS and western blot assays. Results CXCL4 release was potentiated only when pDCs were simultaneously exposed to hypoxia and TLR9 agonist (P < 0.0001). Here, we demonstrated that CXCL4 production is dependent on the overproduction of mitochondrial reactive oxygen species (mtROS) (P = 0.0079) leading to stabilization of HIF-2α (P = 0.029). In addition, we show that hypoxia is fundamental for CXCL4 production by umbilical cord CD34 derived pDCs. Conclusion TLR-mediated activation of immune cells in the presence of hypoxia underpins the pathogenic production of CXCL4 in SSc. Blocking either mtROS or HIF-2α pathways may therapeutically attenuate the contribution of CXCL4 to SSc and other inflammatory diseases driven by CXCL4.

中文翻译：

---

缺氧和 TLR9 激活通过 mtROS 和 HIF-2α 驱动系统性硬化症浆细胞样树突状细胞中 CXCL4 的产生

目的 SSc 是一种以血管异常和炎症为特征的复杂疾病，最终导致缺氧和过度纤维化。以前，我们将趋化因子（CXC 基序）配体 4 (CXCL4) 鉴定为 SSc 中的一种新型预测生物标志物。尽管 CXCL4 已得到充分研究，但其产生的机制尚不清楚。本研究的目的是阐明导致 CXCL4 产生的机制。方法 来自 97 名健康对照和 70 名 SSc 患者的浆细胞样树突状细胞 (pDC) 在缺氧或大气氧气水平存在下培养和/或用几种 toll 样受体 (TLR) 激动剂刺激。此外，使用 ELISA、Luminex、qPCR、FACS 和蛋白质印迹分析评估促炎细胞因子产生、CXCL4、缺氧诱导因子 (HIF) -1α 和 HIF-2α 基因和蛋白质表达。结果 只有当 pDCs 同时暴露于缺氧和 TLR9 激动剂时，CXCL4 的释放才会增强 (P < 0.0001)。在这里，我们证明了 CXCL4 的产生依赖于线粒体活性氧 (mtROS) 的过量产生 (P = 0.0079)，从而导致 HIF-2α 的稳定 (P = 0.029)。此外，我们发现缺氧是脐带 CD34 衍生的 pDC 产生 CXCL4 的基础。结论 缺氧条件下 TLR 介导的免疫细胞活化是 SSc 中 CXCL4 致病性产生的基础。阻断 mtROS 或 HIF-2α 通路可能在治疗上减弱 CXCL4 对 SSc 和其他由 CXCL4 驱动的炎症性疾病的贡献。我们证明了 CXCL4 的产生依赖于线粒体活性氧（mtROS）的过量产生（P = 0.0079），导致 HIF-2α 稳定（P = 0.029）。此外，我们发现缺氧是脐带 CD34 衍生的 pDC 产生 CXCL4 的基础。结论 缺氧条件下 TLR 介导的免疫细胞活化是 SSc 中 CXCL4 致病性产生的基础。阻断 mtROS 或 HIF-2α 通路可能在治疗上减弱 CXCL4 对 SSc 和其他由 CXCL4 驱动的炎症性疾病的贡献。我们证明了 CXCL4 的产生依赖于线粒体活性氧（mtROS）的过量产生（P = 0.0079），导致 HIF-2α 稳定（P = 0.029）。此外，我们发现缺氧是脐带 CD34 衍生的 pDC 产生 CXCL4 的基础。结论 缺氧条件下 TLR 介导的免疫细胞活化是 SSc 中 CXCL4 致病性产生的基础。阻断 mtROS 或 HIF-2α 通路可能在治疗上减弱 CXCL4 对 SSc 和其他由 CXCL4 驱动的炎症性疾病的贡献。结论 缺氧条件下 TLR 介导的免疫细胞活化是 SSc 中 CXCL4 致病性产生的基础。阻断 mtROS 或 HIF-2α 通路可能在治疗上减弱 CXCL4 对 SSc 和其他由 CXCL4 驱动的炎症性疾病的贡献。结论 缺氧条件下 TLR 介导的免疫细胞活化是 SSc 中 CXCL4 致病性产生的基础。阻断 mtROS 或 HIF-2α 通路可能在治疗上减弱 CXCL4 对 SSc 和其他由 CXCL4 驱动的炎症性疾病的贡献。