CC BY
66
ИММУНОЛОГИЯ № 5, 2013
ИММУНОПАТОЛОГИЯ И КЛИНИЧЕСКАЯ ИММУНОЛОГИЯ
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013
УДК 616.89-008.454-055.5/.7-092:612.017.1]-078.33-092.9
М.М. Геворгян1, Е.Л. Альперина1, А.В. Куликов2, Г.В. Идова1
ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ CD4+- И CD8+T-ЛИМФОЦИТОВ В ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ И селезенке У мышей линии ASC (ANTIDEPRESSANTS SENSITIvE CATALEPSY) с наследственной предрасположенностью К
депрессивно-подобному поведению
1ФГБУ НИИ физиологии СО РАМН, г. Новосибирск, 630117, ул. Тимакова, 4; 2ФГБУН Институт цитологии и генетики СО Ран, 630090, г. Новосибирск, пр. Лаврентьева, 10
Выявлены различия субпопуляционного состава периферической крови и селезенки у мышей линии ASC (Antidepressants Sensitive Catalepsy) с наследственно обусловленным депрессивно-подобным поведением и мышей родительской линии CBA, не имеющей признаков депрессии. Мыши линии ASC характеризуются разнонаправленным изменением соотношения CD4+- и CD8+T-лимфоцитов до и после иммунизации: снижением индекса иммунореактивности у интактных животных и его увеличением в ответ на введение T-зависимого антигена (эритроциты барана).
Ключевые слова: CD4+- и CD8+T-лимфоциты, проточная цитофлюорометрия, депрессивно-подобное поведение M.M. Gevorgyan, E.L. Alperina, A.V Kulikov, G.V. Idova
CHANGES IN THE CONTENT OF CD4+ AND CD8+ T-LYMPHOCYTES IN PERIPHERAL BLOOD AND SPLEEN IN MICE OF THE ASC STRAIN (ANTIDEPRESSANT SENSITIVE CATALEPSY) WITH PREDISPOSITION TO DEPRESSIVE-LIKE BEHAVIOR
Flow cytofluorometric analysis of subpopulation composition has shown differences in the content of CD4+ and CD8+ T-lymphocytes in peripheral blood and spleen in mice of the ASC strain with predisposition to depressive-like behavior in comparison with their parental CBA strain having no signs of depression. ABS mice are characterized with opposite changes of the ratio of CD4+ and CD8+T-lymphocytes before and after immunization: reduction in immunoreactivity index in intact animals and its increase in response to the antigen.
Keywords: CD4+ and CD8+T-lymphocytes, flow cytofluorimetry, depressive-like behavior
Введение. В настоящее время известно, что нарушения иммунитета являются не только характерной чертой депрессивных расстройств, но и включены в патофизиологические механизмы их развития [1-3]. Среди разнообразных факторов, влияющих на возникновение и течение депрессии, особое значение имеет генетическая предрасположенность, которая в равной степени важна и для функционирования иммунной системы [4, 5].
Ранее показано, что мыши линии ASC (antidepressant sensitive catalepsy - ASC), предложенной в качестве экспериментальной модели наследственно обусловленной депрессии [6], отличаются от родительских линий сниженным IgM- и IgG-иммунным ответом на T-зависимый антиген - эритроциты барана (ЭБ) [7, 8]. Экспериментальная депрессия, выработанная в других моделях, например в условиях социального стресса, также сопровождается иммуносупрессией и, кроме того, изменением содержания CD4+- и CD8+-T-лимфоцитов как до, так и после иммунизации [4, 9, 10].
С учетом вышесказанного представляло интерес выяснить, меняется ли у мышей линии ASC с генетически закрепленным депрессивно-подобным поведением субпопуляционный состав T-лимфоцитов периферической крови и селезенки по сравнению с таковым у животных родительской линии CBA и оказывает ли на него влияние введение T-зависимого антигена.
Материалы и методы. Эксперименты проводили на половозрелых самцах мышей линии CBA/Lac (n = 100) и линии ASC/Icg (20-е поколение селекции) (n = 100) в возрасте 2-2,5 мес, массой 25-30 г Животные были получены из вивария Ин-
ститута цитологии и генетики СО РАН, где они содержались в стандартных условиях при естественном световом режиме и получали пищу и воду без ограничений. Опыты были проведены с соблюдением принципов гуманности, изложенных в директивах Европейского сообщества (86/609/ЕС), и одобрены Комитетом по биомедицинской этике НИИ физиологии СО РАМН.
Методом проточной цитофлюорометрии в периферической крови и селезенке интактных и иммунизированных ЭБ мышей линии ASC и CBA определяли процентное содержание CD4-позитивных лимфоцитов, которые относятся главным образом к T-хелперам, и CD8-позитивных лимфоцитов, в основном супрессорных/цитотоксических T-лимфоцитов. Для иммунофенотипирования клеток использовали моноклональные антитела (АТ) к CD4, меченные флюоресцином-5-изотиоционатом, а также АТ к CD8, меченные фикоэри-трином. Эритроциты в исследуемых пробах периферической крови и селезенки удаляли раствором BD FASC Lysin Solution (Becton Dickinson, США) с последующим 3-разовым отмыванием клеток. Анализ проводили на проточном цитофлюори-метре «FACS Calibur» (Becton Diskinson, США), используя программное обеспечение «CellQuest Pro». В каждой пробе анализировали не менее 3000 лимфоцитов. По отношению количества CD4+- к CD8+-T-лимфоцитам (CD4/CD8) вычисляли индекс иммунореактивности.
Иммунизацию мышей обеих линий ЭБ осуществляли однократно в хвостовую вену в дозе 5-108 клеток в 0,5 мл физиологического раствора.
Статистическую оценку различий между средними значениями показателей проводили путем парного сравнения по
- 262 -
ИММУНОПАТОЛОГИЯ И КЛИНИЧЕСКАЯ ИММУНОЛОГИЯ
Содержание (в %) CD4+- и CD8+-^eTOK и их соотношение (CD4+/ CD8+) в периферической крови (а) и селезенке (б) у мышей линий ASC и CBA.
1 - мыши линии CBA, 2 - ASC. * - p < 0,05; ** - p < 0,01; *** - p < 0,001 по сравнению с показателями у неиммунизированных мышей линии CBA; # - p < 0,05; ## - p < 0,01; ### - p < 0,01 по сравнению с показателями у иммунизированных мышей линии CBA; А -p < 0,05; ДА - p < 0,01 по сравнению с показателями у неиммунизированных мышей линии ASC.
/-критерию Стьюдента и с помощью однофакторного дисперсионного анализа ANOVA с использованием компьютерной программы «Statistica for Windows» ver.5.
Результаты и обсуждение. При анализе субпопуляционного состава периферической крови и селезенки у интактных мышей линии ASC с генетической предрасположенностью к депрессивноподобному поведению и родительской для этих мышей линии CBA, не имеющей признаков депрессии, выявили межлинейные различия в содержании CD4+- и CD8+-T-лимфоцитов. В периферической крови мышей ASC в отличие от мышей линии CBA отметили снижение процентного содержания T-клеток с фенотипом CD4+, которые отличаются в основном хелперной активностью (F(1,24) = 16,3; p < 0,01), увеличение количества CD8+-T-лимфоцитов, выполняющих главным образом супрессорную/ цитотоксическую функцию (F(1,25) = 42,7;p < 0,001) (см. рисунок, а) и уменьшение индекса иммунореактивности (CD4/ CD8) (F(1,24) = 39;p < 0,001) (см. рисунок, а). Такое же изменение соотношения CD4+- и CD8+-T-лимфоцитов происходит и в селезенке интактных мышей ASC: на фоне уменьшения количества CD4+-T-лимфоцитов (F(1,33) = 4,3; p < 0,05) нарастает количество CD8+-клeток (F(1,27) = 4; p < 0,05), и как следствие снижается индекс иммунореактивности (F(1,31) = 7; p < 0,05) (см. рисунок, б).
Изменение субпопуляционного состава периферической крови и селезенки обнаружили у мышей линии ASC с депрессивноподобным состоянием и после иммунизации ЭБ в дозе 5-108 клеток. Так, в периферической крови на 4-е сутки после введения антигена у мышей CBA содержание CD4+-T-лимфоцитов снизилось по сравнению с таковым у неиммунизированных мышей этой же линии (F(1,3) = 89,9; p < 0,001). В то же время у мышей ASC после введения антигена оно практически не отличалось от аналогичного показателя у неиммунизированных мышей ASC, при этом уровень CD4+-T-лимфоцитов стал существенно выше, чем у иммунизиро-
ванных мышей линии СИФ (F(1,28) = 40,5; p < 0,01) (см. рисунок, а).
Что касается субпопуляции клеток с фенотипом CD8+, то после иммунизации их количество в периферической крови у родительской линии резко увеличилось, а у мышей ASC, наоборот, уменьшилось. Так, иммунизация мышей CBA привела к 4-кратному повышению содержания CD8+-T-лимфоцитов по отношению к таковому у неиммунизированных животных данной линии (F(1,3) = 172,63; p < 0,001). У мышей же линии ASC после иммунизации количество CD8+-T-лимфоцитов с цитотоксической/супрессорной функцией в периферической крови снизилось как по сравнению с таковым у неиммунизированной группы мышей ASC (F(1,24) = 7,79; p < 0,05), так и у мышей родительской линии CBA, получивших антиген (F(1,28) = 126,1;p < 0,001) (см. рисунок, а).
Изменения в содержании CD4+- и CD8+-T-лимфоцитов, произошедшие вследствие иммунизации в периферической крови у мышей CBA и ASC, отразились и на индексе иммунореактивности у обеих линий (CD4+/CD8+). Если у мышей CBA после иммунизации произошло падение индекса иммунореактивности по сравнению с таковым у неиммунизированных животных (F(1,28) = 199,39; p < 0,01), то у мышей ASC с наследственно детерминированным депрессивноподобным поведением соотношение CD4+/CD8+-T-клeток стало выше, чем до иммунизации (F(1,23) = 8,79;p < 0,01) (см. рисунок, а). Кроме того, у иммунизированных мышей ASC индекс иммунореактивности повысился и по сравнению с таковым у мышей линии CBA (F(1,27) = 250,69;p < 0,001) (см. рисунок, а).
При оценке после иммунизации содержания CD4+- и CD8+-T-лимфоцитов в селезенке у мышей линий ASC и CBA выявили сходную с периферической кровью картину распределения этих клеточных субпопуляций. Так, у иммунизированных мышей CBA содержание CD4+-T-лимфоцитов в селезенке было существенно ниже, чем у неиммунизированных (F(1,41) = 14,61; p < 0,001), в то время как у мышей линии ASC после введения ЭБ имелась лишь тенденция к снижению количества этих клеток по сравнению с таковым у неиммунизированных животных данной линии (см. рисунок, б).
Как и в периферической крови, в селезенке мышей CBA процентное содержание CD8+-T-лимфоцитов после иммунизации значительно превысило их уровень, наблюдаемый у неиммунизированных животных (F(1,39) = 22,25;p < 0,001), а у мышей линии ASC количество CD8+-клeток в селезенке уменьшилось по сравнению не только с таковым у интактных мышей ASC (F(1,32) = 36,29; p < 0,01), но и у иммунизированных мышей линии CBA (F(1,32) = 36,29; p < 0,001) (см. рисунок, б).
В результате этих изменений соотношение CD4+/CD8+ в селезенке иммунизированных мышей CBA стало существенно ниже, чем до иммунизации (F(1,41) = 26,88; p < 0,001), а индекс иммунореактивности у мышей линии ASC, напротив, увеличился по сравнению с таковым у неиммунизированных мышей этой линии (F(1,3) = 5,13; p < 0,05) и еще в большей степени по сравнению с его значением у мышей CBA, иммунизированных ЭБ (F(1,32) = 38,74;p < 0,01) (см. рисунок, б).
Таким образом, мыши линии ASC с генетической предрасположенностью к депрессивноподобному состоянию в отличие от своей родительской линии CBA, не проявляющей депрессивного поведения, характеризуются разнонаправленным изменением соотношения T-клеточных субпопуляций в периферической крови и селезенке до и после иммунизации: снижением индекса иммунореактивности у интактных животных и его увеличением в ответ на введение антигена.
Результаты клинических и экспериментальных исследований указывают на наличие нарушений иммунитета при депрессивных расстройствах [1, 2, 4, 9, 11-13], затрагивающих его различные звенья, включая изменения функциональной активности и перераспределение CD4+- и CD8+-T-лимфоцитов, которые, как известно, наиболее чувствительны к воздействиям психоэмоциональных факторов [1, 3, 4, 9, 14].
Можно полагать, что существующие различия в содержании CD4+- и CD8+-клeток в периферической крови и
- 263 -
ИММУНОЛОГИЯ № 5, 2013
селезенки у мышей двух линий - CBA и ASC - обусловлены предрасположенностью мышей ASC к выраженному депрессивно-подобному поведению и сопряженными с ним нейрохимическими и гормональными сдвигами, приводящими к перераспределению субпопуляций T-лимфоцитов как у интактных животных, так и после поступления в организм антигена.
Это предположение хорошо согласуется с данными, полученными при использовании другой модели депрессии. Показано, что у мышей линии c57BL/6J с депрессивно-подобным состоянием, сформированным в ситуации хронического социального стресса, до и после иммунизации происходит перераспределение T-лимфоидных субпопуляций [5, 6, 9].
Таким образом, иммуносупрессия, наблюдаемая при депрессивно-подобном поведении, которое обусловлено влиянием не только эмоциональных, но и генетических факторов, сопровождается перераспределением CD4+- и CD8+-субпопуляций T-клеток.
ЛИТЕРАТУРА
1. Blum J., Douglas S.D., Evans D.L. Immune suppression and activation in depression. Brain Behav. Immunity. 2011; 25(2): 221-9.
2. Irwin M.R., Miller A.H. Depressive disorders and immunity: 20 years of progress and discovery. Brain Behav. Immun. 2007; 21(4): 374-83.
3. Maes M. Depression is an inflammatory disease, but cell-mediated immune activation is the key component of depression. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2011; 35(3): 664-75.
4. Девойно Л.В., Идова Г.В., Альперина Е.Л. Психонейроиммуномодуляция: поведение и иммунитет. Роль “нейромедиаторной” установки мозга. Новосибирск: Наука; 2009.
5. Petitto J.M. Bahavioral genetics and immunity. Psychoneuroimmunology (3rd ed). - San Diego (Ca): Elsevier Academic Press (ed. Ader R et al.). 2001; 2: 173-86.
6. Базовкина Д.В., Куликов А.В., Кандаурова Е.М., Попова Н.К. Селекция на предрасположенность к каталепсии усиливает депрессивно-подобное поведение у мышей. Генетика. 2005; 41(9): 1222-8.
7. Альперина Е.Л., Куликов А.В., Попова Н.К., Идова Г.В. Характер иммунного ответа у мышей новой линии ASC (Antidepressants sensitive catalepsy). Бюл. эксперим. биол. и мед. 2007; 144(8): 188-90.
8. Идова Г.В., Альперина Е.Л., Геворгян М.М., Жукова Е.Н., Куликов А.В., Юрьев Д.В. Субпопуляционный состав T-лимфоцитов и иммунный ответ при депрессивно-подобном поведении у мышей линии ASC. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2012; 98(2): 134-41.
9. Идова Г.В., Павина Т.А., Альперина Е.Л., Девойно Л. В. Влияние субмиссивного и агрессивного типов поведения на изменение числа CD4+ и CD8+ T-лимфоцитов в костном мозге. Иммунология. 2000; 21(1): 24-6.
10. Тендитник М.В., Шурыгина А.В., Мельникова Е.В., Кудрявцева Н.Н., Труфакин В.А. Изменение субпопуляционного
состава лимфоцитов иммунокомпетентных органов мышей под влиянием хронического социального стресса. Рос. физи-ол. журн. им. И.М. Сеченова. 2004; 90(12): 1522-9.
11. Ветлугина Т.П., Никитина В.Б. Иммунологическая характеристика состояния психоэмоционального напряжения. Успехи современного естествознания. 2011; 10: 33-5.
12. Девойно Л.В., Альперина Е.Л., Кудрявцева Н.Н., Попова Н.К. Изменение иммунного ответа у мышей самцов с агрессивным и субмиссивным типами поведения. Физиол. Журн. СССР. 1991; 77(12): 62-7.
13. Крыжановский Г.Н., Акмаев И.Г., Магаева С.В., Морозов
С.Г. Нейроиммуноэндокринные взаимодействия в норме и патологии. М.: Мед. Книга; 2010.
14. Хаитов Р.М., Лесков В.П. Иммунитет и стресс. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2001; 87(8): 1060-72.
REFERENCES
1. Blum J., Douglas S.D., Evans D.L. Immune suppression and activation in depression. Brain Behav. Immunity. 2011; 25(2): 221-9.
2. Irwin M.R., Miller A.H. Depressive disorders and immunity: 20 years of progress and discovery. Brain Behav. Immun. 2007; 21(4): 374-83.
3. Maes M. Depression is an inflammatory disease, but cell-mediated immune activation is the key component of depression. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2011; 35(3): 664-75.
4. Devoyno L.V., Idova G.V., Al’perina E.L. Psychoneuroimmuno-modulation: behavior and immunity. The role of “neyromediator-noy” installation of a brain. Novosibirsk. Nauka, 2009.
5. Petitto J.M. Bahavioral genetics and immunity. Psychoneuroimmunology (3rd ed). - San Diego (Ca): Elsevier Academic Press (ed. Ader R et al.). 2001; 2: 173-86.
6. Bazovkina D.V., Kulikov A.V., Kondaurova E.M., Popova N.K. Genetika. 2005; 41(9): 1222-8.
7. Al’perina E.L., Kulikov A.V, Popova N.K., Idova G.V Bulleten’ experimental’noy biologii i medetsiny. 2007; 144(8): 188-90.
8. Idova G.V., Al’perina E.L., Gevorgyan M.M., Zhukova E.N., Kulikov A.V., Yur ’evD.V Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal imeni
I.M. Sechenova. 2012; 98(2): 134-41.
9. Idova G.V., Pavina T.A., Al’perina E.L., Devoyno L.V. Immu-nologiya. 2000; 21(1): 24-6.
10. Tenditnik M.V., Shurlygina A.V., Mel’nikova E.V., Kudryavtseva
N.N., Trufakin V.A. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal imeni
I.M. Sechenova. 2004; 90(12): 1522-9.
11. Vetlugina T.P., Nikitina V.B. Uspekhi sovremennogo estestvoz-naniya. 2011; 10: 33-5.
12. Devoyno L.V., Al’perina E.L., Kudryavtseva N.N., Popova N.K. Fiziologicheskiy zhurnal SSSR. 1991; 77(12): 62-7.
13. Krzhizhanovskiy G.N., Akmaev I.G., Magaeva S.V., Morozov S.G. Neuroendocrine interactions in health and disease. M.: Medkni-ga. 2010.
14. Khaitov R.M., Leskov V.P. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal imeni I.M. Sechenova. 2001; 87(8): 1060-72.
Поступила 22.08.12
- 264 -
