Distinct Cellular and Molecular Features of Asthma Mucus Plugs Provide Clues About the Mechanisms of Their Formation and Persistence
Notice bibliographique
Résumé
Abstract RATIONALE: The rational design of needed treatments for airway mucus plugging in asthma requires better understanding of the mechanisms that underlie rapid mucus plug formation in asthma exacerbations and their persistence in chronic asthma. METHODS: Lung tissue sections from lung disease-free controls (n=8) and asthma patients who died from asthma (fatal asthma, n=9) or from non-asthma causes (non-fatal asthma, n=5), were assessed by histology and spatial, single-cell proteomics (imaging mass cytometry [IMC]) to characterize the landscape of mucins, structural cells and immune cells in mucus plugged airways. RESULTS: Mucus plugs were detectable in fatal (acute) and non-fatal (chronic) cases of asthma (Fig. 1A). Using IMC, we identified mucins and determined the single-cell composition of mucus plugs and the airways in which they occurred (Fig. 1B). Compared to unplugged airways, we found that mucus plugged airways had a greater number of epithelial cells and smooth muscle cells (all p values <0.05). The mucus plugs were infiltrated with immune cells that were mostly dual positive for markers of eosinophils and neutrophils (Fig. 1C), and these granulocytes were infrequent in some plugs and abundant in others (Fig. 1D). By using the median number of infiltrating granulocytes to classify mucus plugs as pauci-granulocytic or granulocytic, we found that pauci-granulocytic plugs had a higher MUC5AC content than granulocytic plugs (Fig. 1E) whereas granulocytic plugs had higher numbers of extracellular DNA traps (Histone H3 extracellular immunostaining, P<0.05). Notably, the frequency of pauci-granulocytic plugs was higher in acute (fatal) asthma than in chronic (non-fatal) asthma, whereas the frequency of granulocytic plugs was higher in chronic asthma than in acute asthma (Fig. 1F, p<0.01). CONLUSION: Mucus plugs in asthma occur in acute and chronic disease.The acute mucus plugs are relatively acellular and MUC5AC-rich whereas the chronic mucus plugs are more frequently infiltrated with granulocytes and DNA traps. We speculate that chronic mucus plugs may arise from lack of resolution of acute plugs. These data and concepts provide a framework for tackling mucus plug pathology that supports treatments that target airway remodeling and mucin gene dysregulation as well as those that target the biological pathways that drive granulocyte trafficking to mucus plugs in the airway lumen and the formation of extracellular DNA traps.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».