научная статья по теме ВЛИЯНИЕ ТРИТЕРПЕНОВЫХ ГЛИКОЗИДОВ И ФОСФОЛИПИДОВ ИЗ МОРСКИХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ В СОСТАВЕ ТУБУЛЯРНЫХ ИММУНОСТИМУЛИРУЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ НА ИММУНОГЕННОСТЬ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО СЫВОРОТОЧНОГО АЛЬБУМИНА Биология

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ ТРИТЕРПЕНОВЫХ ГЛИКОЗИДОВ И ФОСФОЛИПИДОВ ИЗ МОРСКИХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ В СОСТАВЕ ТУБУЛЯРНЫХ ИММУНОСТИМУЛИРУЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ НА ИММУНОГЕННОСТЬ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО СЫВОРОТОЧНОГО АЛЬБУМИНА»

БИОЛОГИЯМОРЯ, 2015, том 41, № 1, с. 64-71

УДК577.11+547.918: 615.371 ФАРМАКОЛОГИЯ

ВЛИЯНИЕ ТРИТЕРПЕНОВЫХ ГЛИКОЗИДОВ И ФОСФОЛИИИДОВ ИЗ МОРСКИХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ В СОСТАВЕ ТУБУЛЯРНЫХ ИММУНОСТИМУЛИРУЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ НА ИММУНОГЕННОСТЬ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО СЫВОРОТОЧНОГО АЛЬБУМИНА1

© 2015 г. Н. С. Воробьева, А. Н. Мазейка, Л. А. Давыдова, П. В. Веланский, А. В. Цыбульский, Э. Я. Костецкий, Н. М. Санина

Дальневосточный федеральныйуниверситет, Владивосток 690091 e-mail: natali_1389@mail.ru

Статья принята к печати 18.04.2014 г.

С целью изучения адъювантной активности и способов оптимизации тубулярных иммуностимулирующих комплексов (ТИ-комплексов) в отношении водорастворимого антигена исследовали влияние на иммуногенность человеческого сывороточного альбумина (ЧСА) индивидуальных тритерпеновых гликозидов (кукумариозидов) и их фракций из голотурии Cucumariajaponica, а также фосфолипидов из морского ежа Strongylocentrotus intermedins и морской звезды Distolasterias nippon в составе ТИ-комплексов. В целом ТИ-комплексы проявили умеренную адъювантную активность в отношении ЧСА, которую можно регулировать путем замены в составе ТИ-комплекса как кукумариозида, так и полярного липида. ТИ-комплексы на основе моногалактозилдиацилглицерола (МГДГ) из морской водоросли Ulva lactuca и кукумариозидов А2-2 (КДА2-2) и А4-4 максимально стимулировали выработку антител против ЧСА у мышей. Замена МГДГ на фосфатидилхолин (ФХ) из D. nippon с более высоким, чем у других исследованных фосфолипидов, соотношением п-З/п-6 полиненасыщенных жирных кислот не приводила к изменению иммуностимулирующей активности ТИ-комплекса. Однако использование других фосфолипидов снижало адъювантную активность ТИ-комплекса по сравнению с таковой ТИ-комплекса, содержащего ФХ из D. nippon и КДА2-2. Наибольшие колебания в содержании цитокинов ИЛ-6, ИЛ-12, ИФИ-у и ГМ-КСФ в зависимости от состава ТИ-комплексов свидетельствуют о возможности регуляции Т-клеточного иммунного ответа. Значения гематологических показателей были в пределах нормы.

Ключевые слова: иммуностимулирующие комплексы, кукумариозиды, фосфатидилхолин, фосфатидилэта-ноламин, Cucumariajaponica, Strongylocentrotus intermedins, Distolasterias nippon, антитела, цитокины, гематология.

Effect of triterpene glycosides and phospholipids from marine invertebrates in the composition of tubular immunostimulating complexes on immunogenicity of human serum albumin. N.S. Vorobyeva, A.N. Mazeika, L.A. Davydova, P. V. Velansky, A.V. Tsybulsky, E.Y. Kostetsky, N.M. Sanina (Far Eastern Federal University, Vladivostok 690091)

To study adjuvant activity and to optimize tubular immunostimulating complexes (TI-complexes) with respect to a water-soluble antigen, the investigation was performed on cucumariosides and their fractions, i.e. individual triterpene glycosides obtained from the holothurian Cucumaria japónica, as well as on phospholipids from the sea urchin Strongylocentrotus intermedius and the starfish Distolasterias nippon in the composition of TI-complexes in order to assess their effect on the immunogenicity of human serum albumin (HSA). As a whole, TI-complexes showed a moderate adjuvant activity with respect to HAS; this activity can be adjusted by substitution of a cucumarioside and a polar lipid in the composition of the TI-complex. So, TI-complexes based on monogalac-tosyldyacylglycerol (MGDG) from the sea alga Ulva lactuca and cucumariosides A2-2 andA4-4 maximally stimulated anti-HSA antibody production in mice. Substitution of MGDG for phosphatidylcholine (PC) from the starfishD. nippon with an increased (compared with other investigated phospholipids) ratio of n-3/n-6 polyunsaturated fatty acids did not result in a change ofimmunostimulating activity ofthe TI-complex. However, the use ofother phospholipids led to a decrease in the adjuvant activity ofthe TI-complex, compared with that ofthe TI-complex based on PC fromD. nippon and cucumarioside A2-2. The largest fluctuations in the contents of cytokines IP-6, IP-12, IFN-y and GM-CSF depending on the composition of TI-complexes indicate the possibility of regulation ofthe T-cell immune response. The values of hematological parameters were normal. (Biologiya Morya, 2015, vol. 41, no. 1, pp. 64-71).

Keywords: immunostimulating complexes, cucumariosides, phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, Cucumariajaponica, Strongylocentrotus intermedius, Distolasterias nippon, antibodies, cytokines, hematology.

1 Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ № СП-3367.2013.4, гранта правительства РФ № 11.G34.31.0010 и Госзадания 172.2014 Министерства образования и науки РФ.

Применение субъединичных антигенов в вакцино-профилактике - один из самых эффективных способов повышения безопасности и протективности современных вакцин. Однако высокоочищенные субъединичные антигены обладают низкой иммуногенностью. В связи с этим значительные усилия прилагаются для поиска безопасных и эффективных адъювантов, а также новых методов презентации антигена иммунокомпетентным клеткам. Несмотря на наличие широкого арсенала адъювантов (гидроксид алюминия, липосомы, полипептиды и их комплексы, ISCOMATRIX® и др.), лишь немногие из них могут применяться в медицинских и ветеринарных вакцинах из-за побочного действия и/или низкой эффективности (Sanders et al., 2005). Таким образом, разработка адъювантных носителей антигенов, сочетающих высокую эффективность и низкую токсичность, остается актуальной задачей.

Ранее нами была показана возможность формирования адъювантного носителя антигенов - тубулярного иммуностимулирующего комплекса (ТИ-комплекса) на основе моногалактозилдиацилглицерола (МГДГ) из морских макрофитов, холестерола и кукумариозида А2-2 (КДА2-2) из голотурии Cucumaria japónica в соотношении 4 : 2 : 6, по массе (Kostetsky et al., 2011). От своего прототипа ISCOMATRIX® (Aguilar, Rodríguez, 2007), имеющего везикулярную форму и состоящего из фосфолипидов (в основном из яичного желтка), холестерола и комплекса тритерпеновых гликозидов QuilA из мыльного дерева Quillaja saponaria, предложенные нами ТИ-комплексы отличаются принципиально новым составом, тубулярной, вытянутой формой и более высокой адъювантной активностью (Kostetsky et al., 2011). Включение мембранного белка порина YOmpF из Yersinia pseudotuberculosis в ТИ-комплексы повышало иммуногенность антигена в 1.3-4.0 раза в зависимости от микровязкости МГДГ (Sanina et al., 2012). Поэтому ТИ-комплексы были предложены в качестве адъювантных носителей мембранных, т.е. гидрофобных и амфи-фильных, антигенов. Однако известно, что прототип ТИ-комплексов ISCOMATRIX® можно использовать как адъювант в смеси с гидрофильными антигенами, что существенно упрощает производство вакцин и расширяет возможности их применения (Pearse, Drane, 2005; Skene, Sutton, 2006). Для того, чтобы проверить адъювантные свойства ТИ-комплексов в отношении водорастворимых антигенов, в качестве модельного антигена мы выбрали растворимый белок - человеческий сывороточный альбумин (ЧСА). Задачей настоящей работы было исследование адъювантной активности ТИ-комплексов с разным составом в отношении ЧСА и их влияния на гематологические показатели лабораторных животных. Основное внимание было уделено эффекту гликозид-ной части ТИ-комплексов, которая была представлена КДА2-2 и близкими к нему по хроматографическому поведению кукумариозидами из С. japónica (А4-4 и А2-4), а также фракциями кукумариозидов. Для исследования

роли другой части ТИ-комплексов - полярного липида -вместо гликолипида МГДГ из морской водоросли Ulva lactuca были использованы различные по своим физико-химическим свойствам фосфолипиды из морских беспозвоночных: фосфатидилхолин (ФХ) и фосфатидил-этаноламин (ФЭ) из морского ежа Strongylocentrotus intermedius и морской звезды Distolasterias nippon (Sanina, Kostetsky, 2002). В целом данная работа направлена на выбор состава ТИ-комплексов, проявляющих максимальный адъювантный эффект в отношении индукции специфического гуморального иммунного ответа на водорастворимый антиген ЧСА при отсутствии токсического влияния на организм экспериментальных животных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Морская водоросль Ulva lactuca, морской еж Strongylocentrotus intermedius, морская звезда Distolasterias nippon и дальневосточная голотурия Cucumaria japonica были собраны в Японском море в августе 2012 г.

Выделение МГДГ из U. lactuca проводили, как описано ранее (Sanina et al., 2008). ФХ и ФЭ выделяли из S. intermedius и D. nippon в соответствии с опубликованной методикой (Sanina, Kostetsky, 2002).

Для выделения кукумариозидов мы модифицировали предложенный ранее метод (Авилов и др., 1990; Калинин и др., 1994). Стенки тел голотурий гомогенизировали и обрабатывали кипячением в 50% этаноле в течение 3 ч. Растворители здесь и далее удаляли на роторном испарителе. Для удаления солей и водорастворимых примесей экстракт перерастворяли в воде и наносили на колонку с тефлоновым порошком "Полихром-1" (фракция 0.5-1.0 мм, НПО "Биолар", Латвия). Колонку уравновешивали водой. После нанесения экстракта колонку промывали дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлорид-ион. Сумму тритерпеновых гликозидов и стеринов элюировали 50% этанолом. Выход вещества контролировали с помощью тонкослойной хроматографии (ТСХ) в системе хлороформ-этанол-вода 100 : 100 : 17, об/об. Для обнаружения веществ на ТСХ пластинки, приготовленные по методу Светашева и Васьковского (Svetashev, Vaskovsky, 1972), опрыскивали 10% серной кислотой в метаноле с последующим нагреванием при 100-120°С. Для дополнительной очистки суммы тритерпеновых гликозидов от стеринов полученную фракцию высушивали на силикагеле (40-63 мкм, Merck, Германия) при соотношении силикагель-экс-тракт 20 : 1, по массе. Полученную смесь перемещали в колонку. Стерины элюировали системой хлороформ-этанол 3 : 1, об/об. Тритерпеновые гликозиды элюировали системой пиридин-вода 95 : 5, об/об, контролируя выход вещества, как описано ранее. Элюат выпаривали; оставшуюся сумму тритерпеновых гликозидов растворяли в минимальном объеме системы хлороформ-эта

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»