НЕЙРОХИМИЯ, 2008, том 25, № 4, с. 327-330
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
УДК 577.112:612.82
ЭКСПРЕССИЯ КИСЛОГО ГЛИАЛЬИОГО ФИБРИЛЛЯРНОГО БЕЛКА В ЭНДОКАРДЕ, ИНТЕРСТИЦИАЛЬНЫХ КЛЕТКАХ СЕРДЦА, ПОДОБНЫХ КЛЕТКАМ КАХАЛЯ, И ПЕРИВАСКУЛЯРНЫХ
СТРУКТУРАХ СЕЛЕЗЕНКИ
© 2008 г. Л. Г. Данелян1, Р. Гебхарт2, Г. X. Бунятян1*
1Отдел клинической фармакологии, университетский госпиталь, Тюбинген, Германия 2Институт биохимии, медицинский факультет университета, Лейпциг, Германия
Предыдущие исследования показали, что кислый глиальный фибриллярный белок (КГФБ) присутствует в клетках, расположенных на границах кровь-ткань (астроциты, звездчатые клетки печени, гломерулярные мезангиальные клетки, альвеолярные фибробласты), кровь-моча (подоциты), воздух-организм (кожные кератиноциты и фибробласты). Схожие свойства этих клеток указывают на сходство их задач на границе сред с активным обменом. В экспериментах на срезах сердца и селезенки взрослых крыс мы обнаружили, что антитела к КГФБ окрашивали интерстициальные клетки, подобные клеткам Кахаля, вблизи капилляров, между поперечно-полосатыми мышцами миокарда и вокруг полости желудочков. В срезах селезенки эти антитела окрашивали клетки возле капилляров, фолликулярных артериол, центральной артерии и краевых синусов, выделяя две области селезенки с различными функциями: белую и красную пульпы. Таким образом, мы обнаружили еще одну область, иммунореактивную к КГФБ на границе кровь-ткань, что подтверждает нашу гипотезу о важной роли цитоскелета, сформированного из КГФБ, в различных клеточных функциях, связанных с обменом между областями с разным метаболизмом.
Ключевые слова: астроциты, граница кровь-ткань, капилляры, цитоскелет, дифференциация, фибробласты, звездчатые клетки печени, кератиноциты, мезангиальные клетки, миофибробла-сты, подоциты, гладкомышечный альфа-актин.
В настоящее время формируется единая картина периваскулярной локализации КГФБ в клетках с астроцитоподобной клеточной анатомией (таблица). Результаты наших исследований, а также данные литературы указывают на возможное участие цитоскелета из КГФБ в клеточных процессах, обеспечивающих облегченный обмен между областями с разным метаболизмом.
Большой интерес для исследований представляют сердце, эндокард и миокард которого имеют разную проницаемость [1], а также селезенка -орган, фильтрующий кровь и осуществляющий переработку антигенов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Иммуногистохимия. Срезы сердца взрослых крыс препарировали, как описано ранее [2, 3]. После фиксации в метаноле (-20°С) срезы ткани промывали фосфатным буфером при комнатной температуре и инкубировали с первичными анти-
* Адресат для корреспонденции: Otfried-Muller-Strasse, 45, D-720 76, Tübingen, Germany, тел.: + 49 7071-600969; факс: + 49 7071-650562; e-mail: buniatian@web.de
телами к КГФБ (разведение 1 : 250 Dako, Glostrup, Дания). После 2 ч инкубации при комнатной температуре образцы промывали и обрабатывали IgG (1 : 100), конъюгированным с FITC, в течение 1 ч при комнатной температуре. Все антитела растворяли в фосфатном буфере (ФБ). Срезы промывали ФБ, содержащим Triton X-100 (Sigma, Deisenhofen, Германия), заключались в среду Vectashield mounting medium, содержащую 4',6 dia-midino-2-phenylindole (DAPI, Vector Laboratories, США), и анализировали на флуоресцентном микроскопе BX 51 (Olympus Optical Co. Europe, Германия), оснащенном объективами UplanFI 20х/0.5, UplanFI 10х/0.30, UplanFI 40х/0.75. Снимки получали с помощью цифровой камеры F-View II (Soft Imaging System, Германия) при комнатной температуре и данные обрабатывались с помощью AnalysisDOKU® (Imaging System GmbH, Германия).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В срезах сердца взрослых крыс поликлональ-ные антитела к КГФБ окрашивали интерстициальные клетки, подобные клеткам Кахаля (ИКПКК) [4, 5]. Эти клетки располагались в миокарде предсердия вдоль больших и малых капилляров
Экспрессия КГФБ в органах, содержащих и не содержащих нейроны
Орган Клетки Ссылка
Мозг Астроциты [14]
Спинной мозг Олигодендроциты, астро-циты [15-17]
Кишечник Сателлитные клетки (шванновские клетки) [18]
Надгортанник Хондроциты эластичного хряща [19]
Хрусталик Эпителиальные клетки [20]
Семенники Клетки Лейдига, сперматозоиды [21-23]
Печень Звездчатые клетки печени [24, 25]
Почка Подоциты, мезангиаль-ные клетки, интерстици-альные фибробласты [2]
Поджелудочная Звездчатые клетки подже- [26]
железа лудочной железы
Кожа Кератиноциты, фибробласты, волосяной фолликул [3]
(рис. 1 А-О, указатели с кружками) и в желудочковом миокарде, а также выстилали внутреннюю поверхность желудочков (рис. 1 А, С, стрелки). Эти клетки находились среди КГФБ-негативных кардиомиоцитов, помеченных на рис. 1 А-О указателями с ромбиками. ИКПКК имели несколько отростков и тесных контактов с капиллярами (рис. 1 А-О, указатели с кружками). В этих клетках КГФБ не формировал филаментов. В ядрах некоторых клеток мы также обнаружили присутствие КГФБ (рис. 1А, короткие стрелки). Гладко-мышечный альфа-актин (ГМАА) - маркерный белок миофибробластов - экспрессировался в большинстве КГФБ-позитивных клеток, расположенных между миоцитами и вблизи капилляров (не показано).
В срезах селезенки (рис. 1 Е, Б, Н) КГФБ сильно экспрессировался в краевой зоне, разделяющей нелимфоидную красную пульпу и лифмоид-ную белую пульпу (рис. 1 Е, в, короткие стрелки). Иммунореактивность к КГБФ была также обнаружена в клетках, окружающих центральную артерию (рис. 1 Е, в, стрелки) и фолликулярные ар-териолы и капилляры. Однако она отсутствовала в В клетках, которые составляют основную массу клеток в лимфоидных областях белой пульпы (рис. 1 Е, в, указатели с ромбиками). КГФБ присутствовал в периартериальных лимфоидных муфтах (ПАЛМ, рис. 1 Б, Н, стрелки), области белой пульпы, окружающей центральную артерию и содержащей в основном КГФБ-негативные Т-клетки (рис. 1 Б, Н, указатели с ромбиками).
В этой работе мы впервые показали наличие КГФБ в селезенке и ИКПКК сердца. Специфичность распознавания КГФБ антителами мы исследовали ранее [3]. Как и в предыдущих исследованиях, антитела к КГФБ селективно окрашивали клетки, прилежащие к капиллярам или лежащие на границе тканей и областей с различными функциями: КГФБ экспрессировался в клетках, формирующих краевую зону, ПАЛМ и клетках, прилегающих к центральной артерии и капиллярам, но не в белой пульпе. В сердце антитела к КГФБ окрашивали периваскулярные клетки и ИКПКК, но не кардимиоциты.
Наши предположения о том, что КГФБ может присутствовать в селезенке, основаны на том, что КГФБ и главный комплекс гистосовместимости имеют схожую динамику экспрессии в астроци-тах, а также на том, что оба этих антигена присутствуют в звездчатых клетках печени (ЗКП) [6] и гломерулярных мезангиальных клетках и подо-цитах почек [7]. Более того, наши недавние исследования показали наличие прямой корреляции между экспрессией КГФБ и антигенпредставляю-щей функцией в коже мышей nude/SCID и NOD/SCID [3]. В подтверждение нашей точки зрения, заключающейся в том, что цитоскелет, состоящий из КГФБ, облегчает клеточные обменные процессы, в краевой зоне и синусах селезенки, имеющих перфорированные стенки, проницаемые для клеток, было обнаружено большое количество КГФБ [8]. КГФБ отсутствовал в белой пульпе фолликулов, наполненных в основном B-лимфоцитами. Однако достаточно трудно выяснить, расположен ли этот промежуточный фи-ламент в ПАЛМ в Т-лимфоцитах - основных клетках, составляющих лимфатические муфты, -и/или в фибробластах белой пульпы [9]. Необходимо отметить, что в других органах, таких как кожа и легкие, фибробласты содержали КГФБ [3].
В этой работе мы также обнаружили в сердце иммунореактивность к КГФБ в интерстициаль-ных клетках, подобных клеткам Кахаля, [4, 5] первоначально обнаруженных в кишечнике [10]. Локализация ИКПКК, взаимодействующих с клетками паренхимы (миоцитами) и лежащих поблизости от капилляров и желудочков, говорит о том, что ИКПКК играют важную роль в регуляции гомеостаза сердца. Более сильное окрашивание КГФБ в клетках, расположенных рядом с эндотелием желудочков, по сравнению с клетками вблизи капилляров миокарда, может быть обусловлено разной проницаемостью этих структур сосудов. С нашей гипотезой о прямой корреляции между количеством КГФБ и повышенной проницаемостью границы кровь-ткань также согласуются данные о том, что внутривенно введенный декстран, конъюгированный с Lucifer Yellow, проникает в эндотелий эндокарда легче, чем в эндотелий капилляров миокарда [1]. Список ИКПКК
ЭКСПРЕССИЯ КИСЛОГО ГЛИАЛЬНОГО ФИБРИЛЛЯРНОГО БЕЛКА
329
Экспрессия кислого глиального фибриллярного белка в сердце и селезенке взрослой крысы. А-Б - срезы сердца, окрашенные антителами к КГФБ. Стрелки указывают интерстициальные клетки; сосуды разного диаметра помечены указателями с кружками; короткие стрелки отмечают перинуклеарное и ядерное окрашивание КГФБ в интерсти-циальных фибробластах; указатели с ромбами указывают КГФБ-негативные кардиомиоциты. Е-О - срезы селезенки, окрашенные антителами к КГФБ. Короткие стрелки отмечают краевую зону; стрелки показывают центральную артерию; белая пульпа показана указателями с ромбами; красная пульпа помечена указателями с кружками. Стрелки на Б и Н показывают ПАЛМ, покрывающую центральную артерию, указатели с кружками отмечают красную пульпу.
[11-13] и периваскулярных КГФБ-содержащих клеток (таблица) со схожей анатомией и свойствами (состав антигенов, морфология, реакция на изменения в окружении и т.д.), а также количе-
ство названий этих клеток постоянно растут, поэтому необходимы дальнейшие исследования по изучению возможной идентичности и общих функций этих клеток, связанных с передачей сиг-
налов, реконструкцией межтканевых границ и регуляцией гомеостаза.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Andries L.J., Brutsaert D.L. // Cell Tissue Res. 1994. V. 277. P. 391-400.
2. Buniatian G, Traub P., Albinus M. et al. // Biol. Cell.
1998. V. 90. P. 53-61.
3. Danielyan L., Tolstonog G, Traub P. // J. Invest. Dermatol. 2007. V. 127. P. 555-563.
4. Harhun M.I., Pucovsky V., Povstyan O.V. et al. // J. Cell. Mol. Med. 2005. V. 9. P. 232-243.
5. Hinescu M.E.,
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.