ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2010, том 435, № 3, с. 411-413
= ФИЗИОЛОГИЯ
УДК 612.018:612.017.1:611.018.53
РЕГУЛЯЦИЯ ФЕНОТИПИЧЕСКОГО СОЗРЕВАНИЯ ИНТАКТНЫХ И ИНТЕРЛЕЙКИН-2-АКТИВИРОВАННЫХ КК- И ККТ-КЛЕТОК ХОРИОНИЧЕСКИМ ГОНАДОТРОПИНОМ © 2010 г. С. А. Заморина, С. В. Ширшёв, О. Л. Горбунова
Представлено академиком В.А. Черешневым 29.03.2010 г. Поступило 17.05.2010 г.
Объяснение причин толерантности иммунной системы матери к генетически чужеродному плоду — актуальная проблема репродуктивной иммунологии, в рамках которой важнейшим направлением является анализ роли гормонов в регуляции иммунитета. Хорионический гонадотропин (ХГ) — ключевой гормон с позиций сохранения и нормального развития беременности, обладающий выраженным иммуномодулирующим действием [1, 2].
Во время беременности важную роль играют натуральные киллеры (МК-клетки) и Т-клетки с функциями натуральных киллеров (МКТ-клет-ки). Известно, что МК- и МКТ-клетки лизируют не только клетки-мишени, инфицированные внутриклеточными патогенами, но и неоплазмы, а также клетки трофобласта [3, 4]. Кроме того, МКТ-клетки являются активными продуцентами цитокинов, индуцирующих иммунный ответ 2-го типа [5, 12].
Одним из необходимых факторов активации МК- и МКТ-клеток является интерлейкин-2 (ИЛ-2), который усиливает их цитотоксический потенциал [1], трансформируя МК-клетки в лимфокинак-тивированные киллеры (ЛАК-клетки), способные лизировать трофобласты [6]. Известно, что в период беременности синцитиотрофобласт сек-ретирует ИЛ-2 в маточно-плацентарный ком-партмент [7]. Таким образом, в гемохориальной области клетки иммунной системы матери одновременно контактируют с ХГ и ИЛ-2.
Цель работы — оценка влияния ХГ на феноти-пическое созревание как интактных, так и активированных ИЛ-2 МК- и МКТ-клеток.
Получены новые данные, свидетельствующие о том, что ХГ способствует фенотипическому созреванию интактных МК- и МКТ-клеток. ИЛ-2 достоверно увеличивает количество только МК-
Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской Академии наук, Пермь
клеток, не влияя на уровень NKT-лимфоцитов, экспрессирующих молекулу CD16 — маркёра фено-типического созревания. В условиях ИЛ-2-стиму-ляции ХГ в концентрации, характерной для I триместра беременности, отменяет NK-активирующее действие ИЛ-2. В то же время ИЛ-2-активирован-ные NKT-клетки становятся более чувствительными к дифференцирующему эффекту гормона.
В работе использовали суспензию мононуклеар-ных лейкоцитов периферической крови здоровых небеременных женщин в фолликулярной фазе менструального цикла (n = 5). Мононуклеарные клетки получали центрифугированием в градиенте плотности фиколла—верографина (1.077 г/см3). Полученную суспензию (1 • 106 мл) после двойной отмывки раствором Хэнкса инкубировали в полной питательной среде (среда 199 с добавлением 10 мМ HEPES; 2 мМ Z-глутамина; 100 мкг/мл гентами-цина и 10% ЭТС) с гормоном в течение суток при 37°С в условиях 5% СО2.
ХГ вносили в культуры в концентрациях, характерных для I и Ill триместров беременности (100 и 10 МЕ/мл соответственно) [8]. Рекомбинантный ИЛ-2 ("Sigma", США) использовали в концентрации 100 МЕ/мл, соответствующей его уровню при формировании иммунного ответа [9]. После суточной инкубации с гормоном, ИЛ-2 или ХГ+ИЛ-2 оценивали фенотип лимфоцитов, определяя содержание NK-клеток с фенотипом CD3CD16+CD56+ (CD3-FITC/CD16.56-PE) и NKT-клеток с фенотипом CD3+CD16+CD56+ (CD3-FITC/CD16.56-PE) согласно методике производителя антител ("Beck-man Coulter", США). Результаты учитывали на проточном цитофлуориметре EPICS XL ("Beckman Coulter", США). Статистическую обработку данных проводили с помощью парного ¿-критерия Стьюдента. В ряде случаев рассчитывали коэффициент корреляции Пирсона.
Известно, что NK-клетки с фенотипом CD16+CD56+ являются наиболее зрелыми и обладают высокой цитолитической активностью [9, 10], поскольку молекула CD16 представляет собой низкоаффинный рецептор для Fc-фрагмента
412
ЗАМОРИНА и др.
NK-клетки, % 25 г
20 15 10 5
0
Контроль ХГ ХГ
10 МЕ/мл 100 МЕ/мл
ИЛ-2 ХГ ХГ
10 МЕ/мл 100 МЕ/мл + ИЛ-2 + ИЛ-2
Рис. 1. Влияние ХГ и ИЛ-2 на уровень КК-клеток (СВ3 СВ16+СВ56+). Здесь и на рис. 2: * — достоверные (р < 0.05) отличия по ¿-критерию Стьюдента с контролем; л — в сравнении с ИЛ-2; # — в сравнении с ХГ.
*
*
NKT-клетки, % 8Г
Контроль ХГ ХГ
10 МЕ/мл 100 МЕ/мл
ИЛ-2 ХГ ХГ
10 МЕ/мл 100 МЕ/мл + ИЛ-2 + ИЛ-2
Рис. 2. Влияние ХГ и ИЛ-2 на уровень NKT-клеток (CD3+CD16+CD56+).
7
*
*
IgG1 и IgG3 (Fey RIII) и участвует в обеспечении реакции антителозависимой клеточной цитоток-сичности, а также в индукции секреции цитоки-нов [11].
Установлено, что как ХГ, так и ИЛ-2 повышают количество CD16+CD56+NK-клеток, причем совместное внесение гормона и ИЛ-2 также сохраняет свое стимулирующее действие в отношении NK-клеток. Однако на фоне стимулирующего эффекта ИЛ-2 высокая концентрация ХГ (I триместр беременности) статистически значимо нивелирует активирующее действие цитокина (рис. 1). Наличие тесной корреляционной связи (r = 0.76; p < 0.05) между самостоятельным эффектом ХГ(100 МЕ/мл) и совместным действием ХГ (100 МЕ/мл) и ИЛ-2, а также обратной корреляции между эффектами ИЛ-2 и совместным действием ХГ (100 МЕ/мл) и ИЛ-2 (r = —0.84; p < 0.05) подтверждает вывод, что нивелирующий эффект реализуется за счет гормона.
Таким образом, ХГ усиливает фенотипическое созревание NK-клеток, отменяя, по-видимому,
ЛАК-трансформирующее действие цитокина, что является возможным механизмом гормонального контроля, протектирующего плод от иммунной атаки матери во время беременности.
На уровне ККТ-клеток показано, что ХГ независимо от концентрации увеличивает процент СВ16+СВ56+ККТ-клеток, в то время как ИЛ-2 не оказывает самостоятельного эффекта в отношении этих клеток. При совместном действии цито-кина и ХГ последний сохраняет свое стимулирующее действие (рис. 2). Важно отметить, что в случае совместного стимулирующего эффекта низкой концентрации ХГ (10 МЕ/мл) и ИЛ-2 цитокин выступает как костимулятор гормона, так как стимулирующий эффект гормона в этой концентрации (вместе с ИЛ-2) достоверно выше, чем эффект одного ХГ (10 МЕ/мл). Таким образом, присутствие ИЛ-2 не изменяет направленность стимулирующего эффекта ХГ, а в случае низкой концентрации ХГ усиливает его ККТ-потенцирующее действие.
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 435 № 3 2010
РЕГУЛЯЦИЯ ФЕНОТИПИЧЕСКОГО СОЗРЕВАНИЯ
413
В целом полученные данные свидетельствуют о том, что ХГ способствует фенотипическому созреванию КК- и ККТ-клеток, ассоциированному с усилением их цитотоксической и цитокинпро-дуцирующей активности. На уровне КК-клеток ХГ является антагонистом ИЛ-2, отменяя ЛАК-активирующее действие цитокина. В то же время на уровне ККТ-клеток ХГ и ИЛ-2 являются ко-стимулирующими факторами фенотипического созревания этих клеток.
Работа поддержана программой фундаментальных исследований Президиума РАН "Молекулярная и клеточная биология" и грантом молодых ученых УрО РАН.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ширшёв С.В. Иммунология материнско-феталь-ных взаимодействий. Екатеринбург: УрО РАН, 2009. 582 с.
2. Ширшёв С.В. Механизмы иммуноэндокринного контроля процессов репродукции. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. Т. 2. 557 с.
3. Cooper M.A., Fehinger T.A., Turner S.C. et al. // Blood. 2001. V 97. P. 46-51.
4. Baley J.E., Schacter B Z. // J. Immunol. 1985. V. 134. P. 3042-3048.
5. Collucci F., Caligiuri M.A., Di Santo J.P. // Nature Rev. Immunol. 2003. V. 3. P. 413-425.
6. King A., Loke Y.W. // Cell. Imminol. 1990. V. 129. P. 435-448.
7. Boehm K.D., Kelley M.F., Ilan J. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1989. V. 86. № 2. P. 656-660.
8. Wide L. // Acta endocrinol. Kbh. 1962. V. 41. Suppl. 70. P. 1-100.
9. Keskin D.B., Allan D.S., Rybalov B. et al. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2007. V. 104. № 9. P. 3378-3383.
10. Mittag A., Lenz D, Gerstner A.O. et al. // Cytometry. 2005. V. 65. № 2. P. 103-115.
11. Cooper M.A., Fehniger T.A., Caloguri M.A. // Trends Immunol. 2001. V 11. P. 633-640.
12. Boyson J.E., Rybalov B., Koopman L.A. et al. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2002. V 99. P. 13 741-13 746.
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 435 № 3 2010
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.