научная статья по теме ГОРМОНАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ ЭКСПРЕССИИ CCR7 И L-СЕЛЕКТИНА НА NK-КЛЕТКАХ Биология

Текст научной статьи на тему «ГОРМОНАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ ЭКСПРЕССИИ CCR7 И L-СЕЛЕКТИНА НА NK-КЛЕТКАХ»

ГОРМОНАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ ЭКСПРЕССИИ CCR7 И L-СЕЛЕКТИНА НА NK-КЛЕТКАХ

Ширшев С. В., Некрасова И. В., Заморина С. А., Горбунова О. Л., Орлова Е. Г., Масленникова И. Л.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН, Пермь, Россия

Исследованы эффекты хорионического гонадотропина (ХГ), эстриола, кисспептина, лептина и грелина на экспрессию хоминговых молекул CCR7 и L-селектина ЫК-клетками. Установлено, что ХГ, эстриол и лептин усиливают экспрессию L-селектина на СБ56Ь"8Ь' клетках. Лептин, грелин и кисспептин снижают экспрессию CCR7 на ЫК-клетках. Таким образом, исследуемые гормоны являются эффективными регуляторами функциональной активности ЫК-клеток.

Ключевые слова: ЫК-клетки, CCR7r Ь-селектин, гормоны, беременность

Естественные киллеры (ЫК-клетки) представляют собой связующее звено между врожденным и адаптивным иммунитетом, поскольку они способны уничтожать опухоли, клетки, пораженные вирусами, секретировать цито-кины, регулирующие функции других субпопуляций лимфоцитов. Кроме того, они участвуют в имплантации, продуцируя большие количества цитокинов, модифицирующих плацентарные ткани. В период ранней беременности ЫК-клетки являются доминантными среди лимфоидных клеток, локализованных в децидуальной оболочке, и созревают из периферических CD16-CD56Ьгight лимфоцитов, мигрирующих в матку [1]. Показано, что CD56Ьгight клетки в основном мигрируют во вторичные лимфоидные органы, в то время как субпопуляция CD56dim - в очаги острого воспаления [2]. Важным параметром, отражающим миграционную активность ЫК-клеток, является экспрессия хемокинового рецептора CCR7 и адгезионной молекулы Ь-селектина, которые определяют хоминг в лимфатические узлы и плаценту во время нормальной беременности, соответственно [3].

Известно, что гормоны, появляющиеся только при наступлении беременности - хо-рионический гонадотропин (ХГ) и эстриол (Е3) - принимают участие и в регуляции иммунного ответа материнского организма [4]. Недавно открытый гормон кисспептин, также появляется в циркуляции преимущественно

в период беременности и способен оказывать системное влияние на клетки иммунной системы только в этот период [5]. Помимо этого, в последнее время продемонстрировано, что реципрокные регуляторы энергетического обмена лептин и грелин, являются не только модуляторами иммунных реакций, но и репродуктивной функции [6, 7].

Целью работы являлась оценка влияния гормонов, ассоциированных с гестацией, на экспрессию хоминговых молекул NK-клеток.

Материал и методы. Объектом исследования являлись мононуклеары периферической крови женщин репродуктивного возраста (n=7), выделенные в градиенте плотности фиколл-верографина (1,077 г/мл). Гормоны использовали в физиологических концентрациях, соответствующих I и III триместрам беременности, соответственно: ХГ («Profasi», Италия) - 100 МЕ/мл и 10 МЕ/мл [8], Е3 («Biomedicals Inc.», Германия) - 2 и 20 нг/мл [9], лептин («Sigma», США) - 10 и 35 нг/мл [6], грелин («Sigma», Израиль) - 1,25 и 0,83 нг/мл [7], кисспептин («Calbiochem», США) - 4,6 пМ/л и 9,6 пМ/л [5].

Клетки культивировали в полной питательной среде (среда RPMI-1640 с добавлением 10% эмбриональной телячьей сыворотки, 1 мМ HEPES, 2 мМ L-глутамина, 200 ед/мл гентами-цина) с гормонами в течение 3 суток при 37°С в условиях 5% СО2, после чего оценивали их

Тематический выпуск «Российский научный форум на Урале»

431

фенотип в лимфоцитарном гейте методом проточной цитометрии. При учете результатов подсчитывали не менее 100000 клеток. Для контроля неспецифического связывания и выделения негативного по флюоресценции лимфоцитарного окна использовали соответствующие изотипические контроли. NK-клетки идентифицировали по экспрессии молекулы NKp46 (Anti-human CD335-PC5, «Beckman Coulter», США), присутствующей только на данном типе клеток [10]. Способность гормонов влиять на хоминг NK-клеток оценивали по экспрессии хемокинового рецептора CCR7 (Anti-human CD197-FITC, «eBioscience», США) и L-селектина (Anti-human CD62L-FITC, «Beckman Coulter», США). Оценку экспрессии L-селектина проводили дифференцированно на CD56dim и CD56bright (Anti-human CD56-PE, «Beckman Coulter», США) NKp46+ клетках. Статистическая обработка данных проводилась с использованием парного t-критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение. Учитывая, что высокий уровень экспрессии молекул CCR7 на CD56bright NK-клетках ассоциирован с их хомингом к лимфатическим узлам [11], а L-селектина - с их присутствием в плаценте [3], важно было оценить роль гормонов в регуляции этого процесса. Установлено, что кис-спептин вне зависимости от концентрации, а также лептин и грелин в концентрациях, соответствующих их уровням в III триместре беременности, достоверно снижают уровень NKp46+-клеток, экспрессирующих хемокино-

вый рецептор CCR7. ХГ и Е3 не влияют на уровень CCR7+ NK-клеток (табл.). Таким образом, гормоны способны регулировать пути миграции NK-клеток только в концентрациях, отражающих их уровень в конце беременности, что, по-видимому, определяет физиологический механизм, определяющий успешное течение процесса гестации. Так показано, что процент CD16+CD56+ клеток, несущих CCR7, выше у пациентов с рекуррентными спонтанными абортами [12]. Не исключено, что данная субпопуляция NK клеток является предшественником лимфокинактивированных клеток киллеров (LAK), способных уничтожать клетки трофо-бласта [13]. Известно, что CCR7 в основном экспрессируется субпопуляцией CD56bright NK-клеток, а на CD56dim клетках экспрессия данной молекулы возможна только при активации IL-2 [14] или ЛПС [11]. При этом ее лиганды CCL19 и CCL21 способны выступать костимуляторами в IL-2 индуцируемой пролиферации CD56dim NK-клеток, но не CD56bright [14].

При оценке гормонального влияния на уровень NK-клеток, экспрессирующих L-селектин, установлено, что ХГ и Е 3 повышают процент CD56brightCD62L+ NK-клеток только в концентрациях, характерных для I триместра беременности. Напротив, лептин проявляет свое стимулирующее действие на данный показатель в концентрации, соответствующей III триместру беременности. Грелин не оказывает статистически достоверных эффектов на экспрессию данной молекулы на CD56bright клетках. Несмотря

Таблица. Экспрессия хоминговых молекул интактными NKp46+ клетками (М±т)

Триместр Экспериментальное воздействие NKp46+ CCR7+ (n=7) NKp46+CD56brightCD62L+ (n=7) NKp46+CD56dimCD62L+ (n=7)

Контроль 0,81±0,10 1,26±0,13 15,56±2,60

I ХГ (100 МЕ/мл) 0,58±0,06 1,85±0,34* 15,31±4,22

III ХГ (10 МЕ/мл) 0,56±0,14 2,40±0,81 16,18±3,15

I Эстриол (2 нг/мл) 0,58±0,18 2,19±0,43* 15,52±4,78

III Эстриол (20 нг/мл) 0,84±0,24 2,16±0,50 18,4±4,53

I Лептин (10 нг/мл) 0,73±0,19 2,88±0,90 15,05±3,17

III Лептин (35 нг/мл) 0,53±0,06* 2,10±0,32* 18,65±3,02

I Грелин (1,2 нг/мл) 0,81±0,20 2,74±0,89 14,95±3,19

III Грелин (0,8 нг/мл) 0,49±0,08* 2,18±1,01 15,40±2,03

I Кисспептин (4,6 пМ/л) 0,33±0,06* 2,91±1,08 15,88±2,77

III Кисспептин (9,6 пМ/л) 0,40±0,06* 2,38±0,74 15,63±4,44

на то, что в периферической крови процент CD56dim клеток, несущих L-селектин, выше, чем CD56bright, степень экспрессии данной молекулы больше на CD56bright, чем на CD56dim NK-клетках [15].

Таким образом, в I триместре гормоны, контролирующие процессы гестации,- ХГ и Е3 - способствуют миграции NKp46+CD56bright клеток в матку, при этом кисспептин, снижая экспрессию CCR7, снижает вероятность активации и пролиферации цитотоксических CD56dim NK-клеток. В III триместре процент NKp46+CCR7+ клеток уменьшается под влиянием кисспептина, грелина и лептина, причем последний поддерживает привлечение к плаценте CD56bright NK-клеток за счет увеличения количества клеток, несущих L-селектин. В заключении необходимо отметить, что нам удалось выявить новые физиологические механизмы эндокринного контроля хоминга NK-клеток иммунной системы матери в разные периоды беременности.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 13-04-96035-р_урал_а "Механизмы гормонально обусловленной трансформации NK-клеток в период беременности".

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Cooper M. A., Fehinger T. A., Turner S. C., Chen K. S.,

Ghaheri B. A. et al. Blood 2001, 97, 46-51.

2. Campbell J. J., Qin S., Unutmaz D., Soler D., Murphy K. E. et al. J. Immunol. 2001, 166, 6477-6482.

3. Moffett-King A. Nat. Rev. Immunol. 2002, 2, 656-663.

4. Ширшев С. В. Успехи совр. биологии. 2005, 6, 555-566.

5. Horikoshi Y., Matsumoto H., Takatsu Y., Ohtaki T., Kitada C. et al. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2003, 2, 914-919.

6. Hardie L., Trayhurn P., Abramovich D., Fowler P. Clin. Endocrinol. 1997, 47, 101-106.

7. Fuglsang J., Skjaerbaek C., Espelund U., Frystyk J., Fisker S. et al.. Clin. Endocrinol. 2005, 62, 554-559.

8. Cole L. A. Reprod. Biol. Endocrinol. 2012, 10, 10-24.

9. Kase N. G., Reyniak J. V. Mount Sinai J. Med. 1985, 52, 11-34.

10. Tomasello E., Yessaad N., Gregoire E., Hudspeth K., Luci C. et al. Front. Immunol. 2012, 3, 1-12.

11. Mailliard R. B., Alber S. M., Shen H., Watkins S. C., Kirkwood J. M. et al. JEM. 2005, 202, 941-953.

12. Hosseini S., Zarnani A.- H., Asgarian-Omran H., Vahedian-Dargahi Z., Eshraghian M. R. et al. Re-prod. Immunol. 2014, 103, 9-17.

13. King A., Loke Y. W. Human trophoblast and JEG choriocarcinoma cells are sensitive to lysis by IL-2-stimulated decidual NK-cells. Cell. Immunol., 1990, 129,435-448.

14. Robertson M. J., Williams B. T., Christopherson K., Brahmi Z., Hromas R. Cell. Immunol. 2000, 199, 8-14.

15. Frey M., Packianathan N. B., Fehniger T. A., Ross M. E., Wang W. C. et al. J. Immunol. 1998, 161, 400-408.

HORMONAL CONTROL OF CCR7 AND L-SELECTIN EXPRESSION ON NK CELLS

Shirshev S. V., Nekrasova I. V., Zamorina S. A., Gorbunova O. L., Orlova E. G., Maslennikova I. L.

Federal State Institution of Science Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch of

Russian Academy of Sciences, Perm, Russia

The effects of human chorionic gonadotropin (hCG), estriol, kisspeptin, leptin and ghrelin on the expression of homing molecules CCR7 and L-selectin on NK-cells was studied. It was established that hCG, 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.

Показать целиком