CC BY
98
УДК 613.98, 612.67/68, 612.017.1
Вестник СПбГУ. Сер. 11. 2012. Вып. 3
Н. С. Линькова
ИММУННЫЕ КЛЕТКИ ЭПИФИЗА ПРИ ЕГО СТАРЕНИИ
Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН
Эпифиз (пинеальная, шишковидная железа) является центральным органом ней-роиммуноэндокринной системы, играющим важную роль в механизмах старения всего организма [1-7]. Основной функцией эпифиза является секреция гормона ме-латонина, регулирующего циркадианные ритмы организма [8]. Кроме того, известно, что мелатонин восстанавливает функциональную активность тимуса — центрального органа иммунной системы [2, 9, 10]. Установлено, что мелатонин способствует увеличению численности субпопуляций натуральных киллеров и Т-хелперов, а также стимулирует дифференцировку гранулоцитов и макрофагов, регулирует циркадианные ритмы иммуногенеза, в связи с чем открываются перспективы его применения в качестве геропротектора и иммуномодулятора [5, 11]. Результаты новейших исследований показали, что связь эпифиза с иммунной системой является более тесной, чем предполагалось ранее. Было установлено, что 20% эпифиза составляют лимфоциты [12]. Поскольку при старении часть функций тимуса делегируется периферическим органам иммунной системы [10, 12], можно предположить, что лимфоидный компонент эпифиза служит резервным пулом иммунных клеток у людей пожилого и старческого возраста. Несмотря на актуальность данной темы, клеточный субпопуляционный состав лимфоцитов эпифиза до сих пор остается неизученным.
В связи с этим целью исследования явилось изучение различных субпопуляций лимфоцитов эпифиза при его старении.
Методы исследования. Материалом для исследования послужили образцы эпифиза, полученные при аутопсии у людей старше 60 лет. Весь материал был разделен на 3 группы в зависимости от возраста пациентов. Первая группа (n = 10) включала в себя лиц пожилого возраста (60-74 года), вторая (n = 10) — старческого возраста (75-89 лет), а третью группу (n = 10) составили долгожители (90 лет и более).
Для проведения иммуногистохимической реакции с антителами к маркерам иммунных клеток CD4 (Т-хелперы), CD5 (недифференцированные лимфоциты), CD8 (цитотоксические Т-лимфоциты), CD20 (В-лимфоциты) и CD35 (дендритные клетки) (1:30 Novocastra) использовали стандартный одноэтапный протокол с высокотемпературной демаскировкой антигена в цитратном буфере (рН = 6,0). В качестве вторичных антител использовали универсальный набор, содержащий биотинилиро-ванные антимышиные иммуноглобулины (Novocastra). Для визуализации реакции применяли комплекс авидина с биотинилированной пероксидазой хрена, затем для проявления использовали диаминобензидин (ABC-kit, Dako).
Морфометрическое исследование проводили с помощью системы компьютерного анализа микроскопических изображений, состоящей из микроскопа Nikon Eclipse E400, цифровой камеры Nikon DXM1200, персонального компьютера на базе Intel Pen-
© Н. С. Линькова, 2012
tium 4 и программного обеспечения Videotest Morphology 5.0. В каждом случае анализировали 5 полей зрения при х400. Площадь экспрессии указанных маркеров рассчитывали как отношение площади, занимаемой иммунопозитивными клетками, к общей площади клеток в поле зрения и выражали в процентах.
Для статистической обработки данных использовали метод Стьюдента и ранговую корреляционную оценку по Спирману с применением коэффициента детерминации (R).
Результаты. В эпифизе во всех возрастных группах были верифицированы 4 из 5 исследуемых субпопуляций иммунных клеток: недифференцированные лимфоциты, Т-хелперы, цитотоксические Т-лимфоциты и В-лимфоциты. Иммуногистохими-ческая реакция к маркеру дендритных клеток CD35 во всех образцах эпифиза была отрицательной.
Установлено, что площадь экспрессии недифференцированных CD5+ клеток в эпифизе с возрастом снижается с 3% у пожилых людей до 0,5% у долгожителей. Снижение недифференцированных лимфоцитов при старении эпифиза носит линейный характер и является статистически значимым (R = 0,6, рис. 1,а).
Площадь экспрессии CD4+ клеток, Т-хелперов, с возрастом не изменялась и составила около 0,3%. Отсутствие достоверных изменений числа Т-хелперов в пинеаль-ной железе подтверждается низким значением коэффициента детерминации, равным 0,01 и тем, что аппроксимирующая прямая, характеризующая зависимость числа CD4+ клеток от возраста, параллельна оси абсцисс (рис. 1,6).
Площадь экспрессии цитотоксических CD8+ клеток в эпифизе у лиц в возрасте от 60 до 80 лет составила около 2%, тогда как у долгожителей число указанных клеток возрастало до 3%. Повышение количества цитотоксических Т-лимфоцитов с возрастом может быть аппроксимировано параболическим уравнением и является статистически достоверным (R = 0,54, рис. 1,в).
Площадь экспрессии CD20+ В-лимфоцитов в возрасте 60-85 лет снижалась с 1,5% до 0,5% и далее сохранялась на стабильно низком уровне. Возрастное снижение площади, занимаемой в полях зрения В-лимфоцитами в эпифизе, носило квадратичный характер, однако коэффициент детерминации для него составил 0,35, что свидетельствует о тенденции к снижению данной субпопуляции иммунных клеток, однако не является достоверным (рис. 1,г).
Полученные данные свидетельствуют, что у лиц старше 60 лет в эпифизе представлены лимфоциты, большую часть которых составляют недифференцированные лимфоциты и зрелые В-клетки, тогда как количество дифференцированных Т-лимфоцитов — цитотоксических клеток и хелперов — в ткани пинеальной железы невелико. Поскольку возрастная атрофия тимуса, являющегося основным источником иммуногенеза, сильно выражена у людей пожилого и старческого возраста, весьма вероятно, что лимфоциты эпифиза, преимущественно недифференцированные лимфоциты, могут играть компенсаторную роль в поддержании функций иммунной системы при ее старении.
Таким образом, эпифиз является частью нейроиммуноэндокринной системы не только в качестве эндокринной железы, пептиды и гормоны которой регулируют пролиферацию и дифференцировку иммунных клеток, но и служит непосредственным органом иммунной системы, содержащим значительное число недифференцированных лимфоцитов, а также зрелых В- и Т-клеток. При этом хотя число иммунных клеток
90 100
Возраст, лет
у= 0,001 х + 0,2 !*2= 0,01
0,0
60
70
80
90 100
Возраст, лет
а
б
00 о О
и и аз о. с
У
т л
э
3" о с С
у = 0,006x2 -0,9х + 35 1*2 = 0,54
100
Возраст, лет
о см
а
о
и и
91 О.
т л
ч: со 3" о с с
2,5
2,0
1.5
1,0
0,5
0,0
у = 0,002х2 - 0,3х + 13 ^ 0,35 1 \
ЬЛ ---------
К. А ^ . ' ! ' \ t /</ \ 1
* к (1 \
--- //1 --.-¿-и-. ♦ У
60
70
80
90
100
Возраст, лет
Рис. 1. Возрастная динамика площади экспрессии иммунных клеток эпифиза по данным иммуно-гистохимии:
а — недифференцированные лимфоциты, маркер СD5; б — Т-хелперы, маркер СD4; в — цитотоксические Т-лимфоциты, маркер СD8; г — В-лимфоциты, маркер СD20.
в
г
в эпифизе с возрастом и снижается, но некоторое их количество верифицирует даже у долгожителей, что свидетельствует об устойчивости иммунного компонента эпифиза к старению.
Литература
1. Гончарова Н.Д., Хавинсон В.Х., Лапин Б. А. Пинеальная железа и возрастная патология (механизмы и коррекция). СПб.: Наука, 2007. 168 с.
2. Коркушко О. В., Хавинсон В. Х., Бутенко Г. М., Шатило В. Б. Пептидные препараты тимуса и эпифиза в профилактике ускоренного старения. СПб.: Наука, 2002. 202 с.
3. Anisimov V. N., Khavinson V. Kh. Pineal peptides as modulators of aging // Aging interventions and therapies / ed. by S. I. S. Rattan. World Scientific. 2005. P. 127-146.
4. Anisimov V. N., Khavinson V. Kh. Peptide bioregulation of aging: results and prospects // Bio-gerontology. 2010. Vol. 11. P. 139-149.
5. Cardinali D. P., Esquifino A. I., Srinivasan V. et al. Melatonin and the immune system in aging // Neuroimmunomodulation. 2008. Vol. 15, N 4-6. P. 272-278.
6. Khavinson V., Morozov V. Peptides of pineal gland and thymus prolong human life // Neuroen-docrinology Letters. 2003. Vol. 24, N 3/4. P. 233-240.
7. Parhon C. I. Biologia virstelor; cercetari clinice experimentale. Buchure^t: Editura Acad. Rep. Popul. Romine, 1955. 451 p.
8. Коркушко О. В., Лапин Б. А., Гончарова Н. Д. и др. Нормализующее влияние пептидов эпифиза на суточный ритм мелатонина у старых обезьян и людей пожилого возраста // Успехи ге-ронтол. 2007. Т. 20, № 1. C. 74-85.
9. Лабунец И. Ф. Влияние мелатонина на биоритмы функционального состояния тимуса, иммунной системы и коры надпочечников у пожилых людей // Проблемы старения и долголетия. 2005. Т. 14, № 4. С. 313-322.
10. Хавинсон В. Х. Пептидная регуляция старения. СПб.: Наука, 2009. 50 c.
11. Mazzoccoli G., Inglese M., De Cata A. et al. Neuroendocrine-immune interactions in healthy aging // Geriatr Gerontol Int. 2011.Vol. 11, N 1. P. 98-106.
12. Полякова В. О., Кветной И. М. Структурно-функциональное единство пинеальной железы и тимуса: роль и значение в нейроиммуноэндокринной регуляции гомеостаза // Нейроимму-нология. Т. 7, № 1. 2009. C. 85-86.
Статья поступила в редакцию 7 июня 2012 г.
