Научная статья на тему 'Исследование Т-клеток вторичных лимфоидных органов мышей со сверхэкспрессией фактора некроза опухолей и лимфотоксина'

Исследование Т-клеток вторичных лимфоидных органов мышей со сверхэкспрессией фактора некроза опухолей и лимфотоксина Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
203
69
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Иммунология
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
Ключевые слова
ФНО / ЛИМФОТОКСИН / Т-ЛИМФОЦИТЫ / ВТОРИЧНЫЕ ЛИМФОИДНЫЕ ОРГАНЫ / TNF / LYMPHOTOXIN / SECONDARY LYMPHOID ORGANS / TREC / T LYMPHOCYTES

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Митин Александр Николаевич, Друцкая М. С., Литвина М. М., Зварцев Р. В., Комогорова В. В.

Исследовано периферическое звено Т-клеточной иммунной системы у мышей с повышенной гомеостатической экспрессией цитокинов фактора некроза опухоли/лимфотоксина (ФНО/ЛТ), обусловленной наличием трансгена, который содержит геномный локус ФНО/ЛТ человека. Характерной особенностью таких мышей являются ранняя атрофия тимуса, нарушение тимопоэза и Т-лимфопения. Установлено, что Т-лимфопения во вторичных лимфоидных органах у этих мышей соответствует снижению общего количества тимоцитов, в большей степени затрагивает CD4 +Т-клетки, сопровождается увеличением доли пролиферирующих Т-клеток, накоплением Т-клеток памяти, в основном эффекторных, и снижением количества Т-рецепторных эксцизионных колец (T-cell receptor excision circles - TREC) с сохранением нормальной доли TREC-содержащих Т-клеток в сравнении с таковой у мышей дикого типа. Сделано заключение о дефекте структуры Т-клеточной ниши, который в дополнение к гипофункции тимуса является причиной нарушений, локализующихся на периферии, при повышенной гомеостатической экспрессии цитокинов ФНО/ЛТ. Обсуждена возможность вовлечения клеток-индукторов и клеток-организаторов лимфоидной ткани в формирование дефекта Т-клеточной ниши.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Митин Александр Николаевич, Друцкая М. С., Литвина М. М., Зварцев Р. В., Комогорова В. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Assessment of peripheral T-cells in mice with tumour necrosis factor and lymphotoxin overexpression

The peripheral branch of T-cell immune response under conditions of homeostatic overexpression of TNF/LT cytokines has been studied in mice with transgene encoding the human TNF/LT genomic locus. These mice are characterized by early thymic atrophy, disruption in thymopoiesis and reduction in T-cell numbers. We have established that a decrease in T-cell numbers observed in the periphery and the secondary lymphoid organs correlates with the overall reduction in thymocyte numbers, mainly due to CD4'T-cells, and an increase in proliferating T-cells, as well as effector memory T-cells, and a decrease in the number of TREC without affecting the portion of TREC-containing T-cells as compared to wild type mice. Our results suggest that elevated expression of TNF/LT cytokines not only leads to preliminary thymic involution, but also results in disturbance of the peripheral compartment. Altogether, we propose that cells involved in induction and organization of the peripheral lymphoid tissue may be affected leading to disruption of the peripheral T-cell niche.

Текст научной работы на тему «Исследование Т-клеток вторичных лимфоидных органов мышей со сверхэкспрессией фактора некроза опухолей и лимфотоксина»

© коллектив авторов, 2014 удк 616.41/.43-092:612.017.1]-07-092.9

Митин А.Н.1, Друцкая М.С.2, литвина М.М.1, Зварцев Р.В.2, Комогорова В.В.1, Шарова Н.И.1, Донецкова А.Д.1, Никонова М.Ф.1, Недоспасов С.А.2-3, \Ярилин А.А.13

исследование т-клеток вторичных лимфоидных органов мышей со сверхэкспрессией фактора некроза опухолей и лимфотоксина

1ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России, 115478, г Москва, Российская Федерация; 2ФГБУ Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, 119991, г. Москва, Российская Федерация; 'Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 119234, г Москва, Российская Федерация

Исследовано периферическое звено Т-клеточной иммунной системы у мышей с повышенной гомеостатической экспрессией цитокинов фактора некроза опухоли/лимфотоксина (ФНО/ЛТ), обусловленной наличием трансгена, который содержит геномный локус ФНО/ЛТ человека. Характерной особенностью таких мышей являются ранняя атрофия тимуса, нарушение тимопоэза и Т-лимфопения. Установлено, что Т-лимфопения во вторичных лимфоидных органах у этих мышей соответствует снижению общего количества тимоцитов, в большей степени затрагивает CD4+Т-клетки, сопровождается увеличением доли пролиферирующих Т-клеток, накоплением Т-клеток памяти, в основном эффекторных, и снижением количества Т-рецепторных эксцизионных колец (T-cell receptor excision circles - TREC) с сохранением нормальной доли TREC-содержащих Т-клеток в сравнении с таковой у мышей дикого типа. Сделано заключение о дефекте структуры Т-клеточной ниши, который в дополнение к гипофункции тимуса является причиной нарушений, локализующихся на периферии, при повышенной гомеостатической экспрессии цитокинов ФНО/ЛТ. Обсуждена возможность вовлечения клеток-индукторов и клеток-организаторов лимфоидной ткани в формирование дефекта Т-клеточной ниши.

Ключевые слова: ФНО; лимфотоксин; Т-лимфоциты; вторичные лимфоидные органы; TREC.

Mitin A.N.1, Drutskaya M.S.2, Litvina M.M.1, Zvartsev R.V.2, Komogorova V.V.1, Sharova N.I.1, Donetskova A.D.1, Nikonova M.F.1, Nedospasov S.A.23, \Yarilin A.A.17]

ASSESSMENT OF PERIPHERAL T CELLS IN MICE WITH TUMOUR NECROSIS FACTOR AND LYMPHOTOXIN OVEREXPRESSION

'National Research Center «Institute of Immunology» FMBA of Russia, 115478, Moscow, Russian Federation; 2Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences, 119991, Moscow, Russian Federation; 3Biological Faculty, Lomonosov Moscow State University, 119234, Moscow, Russian Federation

The peripheral branch of T-cell immune response under conditions of homeostatic overexpression of TNF/LT cytokines has been studied in mice with transgene encoding the human TNF/LT genomic locus. These mice are characterized by early thymic atrophy, disruption in thymopoiesis and reduction in T-cell numbers. We have established that a decrease in T-cell numbers observed in the periphery and the secondary lymphoid organs correlates with the overall reduction in thymocyte numbers, mainly due to CD4"T-cells, and an increase in proliferating T-cells, as well as effector memory T-cells, and a decrease in the number of TREC without affecting the portion of TREC-containing T-cells as compared to wild type mice. Our results suggest that elevated expression of TNF/LT cytokines not only leads to preliminary thymic involution, but also results in disturbance of the peripheral compartment. Altogether, we propose that cells involved in induction and organization of the peripheral lymphoid tissue may be affected leading to disruption of the peripheral T-cell niche.

Key words: TNF; lymphotoxin; T lymphocytes; secondary lymphoid organs; TREC.

Фактор некроза опухолей (ФНО) и родственные ему ци-токины лимфотоксин-а (ЛТ-а) и Р (ЛТ-Р) относятся к суперсемейству ФНО [1, 2]. Основная физиологическая функция ФНО связана с защитой организма от внутриклеточных бактериальных инфекций, а также с иммунорегуляцией и контролем воспаления. ФНО взаимодействует с двумя рецепторами: ФНОР1 и ФНОР2. Передача сигнала через ФНОР1 осуществляется как мембранно-связанной формой ФНО, так и растворимой, в то время как сигналинг через ФНОР2 происходит преимущественно мембранно-связанным ФНО. Растворимый ЛТ-а может передавать сигнал через те же рецепторы, что и ФНО, и по сути является аналогом ФНО, продуцируемым лимфоцитами [3]. Мембранно-связанная форма ЛТ-а существует в виде гетеротримера в комплексе с ЛТ-Р и передает сигнал через ЛТ-Р-рецептор. Сигнал через этот рецептор необходим для закладки и развития лимфоузлов и пейеровых бляшек, а также для поддержания гомеостаза и

Для корреспонденции: Митин Александр Николаевич, e-mail: [email protected]

For correspondence: Mitin Alexandr Nikolaevich, e-mail:[email protected]

структуры вторичных лимфоидных органов во взрослом организме [3, 4].

Атрофия тимуса может быть вызвана стрессом, инфекцией или хроническим воспалением [5, 6]. При этом уменьшение размера тимуса, обусловленное резким падением количества тимоцитов, как правило, носит временный характер и восстанавливается, как только исчезает провоцирующий фактор. Воспалительный сигнал индуцирует экспрессию ФНО и ЛТ, которые в свою очередь, передавая сигнал через соответствующие рецепторы, вызывают атрофию тимуса [7, 8]. Так, показано, что повышенная гомеостатическая экспрессия ФНО/ ЛТ-локуса приводит к преждевременной инволюции тимуса у трансгенных животных, несущих геномный локус ФНО/ЛТ человека [7]. Кроме того, у трансгенных мышей со сверхэкспрессией LIGHT, еще одного родственного ФНО цитокина, в Т-клетках наблюдалась атрофия тимуса, сопровождающаяся увеличением количества апоптотических клеток и снижением содержания двойных положительных Т-клеток [9].

В нашей работе были исследованы мыши с повышенной гомеостатической экспрессией ФНО/ЛТ, обусловленной наличием трансгена, содержащего локус ФНО/ЛТ человека, а также одну или две аллели локуса ФНО/ЛТ мыши. Как показано ранее, для мышей с таким трансгеном ФНО/ЛТ-

цитокинового локуса человека (Tg+) и с интактным локу-сом ФHО/ЛT мыши (т. е. с обеими аллелями), далее обозначаемым как wt/wt; Tg+, характерной чертой является ранняя атрофия тимуса, сопровождающаяся ослаблением тимопоэза и T-лимфопенией [7]. Задача настоящего исследования заключалась в оценке периферического звена T-клеточной ветви иммунной системы у таких мышей.

Материалы и методы

В работе были использованы мыши, несущие трансген с локусом ФНО/ЛГ человека, и полученные на генетической основе линии C57Bl/6 - wt/wtTg+. Контрольные группы были представлены мышами дикого типа линии C57Bl/6 (wt/wt), а также мышами с инактивацией только одного из двух аллелей локуса ФHО/ЛT мыши - Triple/wtTg+, также полученные на генетической основе линии C57Bl/6 [7, 10]. Животных разводили и содержали в «апатогенных» (specific pathogen free) условиях на базе питомника для лабораторных животных SPF-категории «Пущино», ФИБХ PAH им. М.М. Шемякина и ЮА. Овчинникова. Для экспериментов брали самок в возрасте 10-12 нед. Генотипирование проводили методом полимеразной цепной реакции (ПЦР), наличие трансгена оценивали праймерами HSRS1, 5'-GAAGGTACCAGCA CCTGTGGAGC; HSTS2, 5'-TGTGGCTGGATGAAATCTAGA GGC. Вырезание локуса ФHО/ЛT мыши оценивали праймерами gtypel, 5'-CGGGTCTCCGACCTAGAGATC; gtype2, 5'-CCACAACAGGTGTGACTGTCTC; gtype4, 5'-CCACTTGTC CAGTGCCTGCTC согласно ранее описанному протоколу [10]. ПЦР проводили в объеме 20 мкл по следующей программе: 1 цикл - 94°С в течение 3 мин; 35 циклов - 94°С в течение 30 с, 60°С в течение 30 с, 72°С с; 1 цикл - 72°С в течение 5 мин.

Tn^^ селезенку и лимфоузлы (по два подколенных и подмышечных) извлекали, освобождали от соединительной ткани, а эритроциты селезенки лизировали буфером фирмы eBioscience (СШЛ).

Для проточной цитометрии клетки суспендировали в PBS с 1% BSA и 0,1% NaN3. Содержание клеток в органе определяли путем подсчета в камере Горяева. Для окрашивания клетки инкубировали с соответствующими моноклональны-ми антителами (AT) в том же буфере в течение 30 мин при 4°С. В случае определения экспрессии Ki-67 (внутриклеточный маркер пролиферации) после связыванмя «поверхностных» моноклональных AT клетки отмывали и пермеабилизи-ровали в течение 40 мин буфером фирмы eBioscience (СШЛ) («Foxp3 Fixation/PermeabilizationBuffer») согласно методическим указаниям фирмы. После этого клетки снова отмывали и инкубировали в течение 30 мин при 4°С в темноте с моно-клональными AT к Ki-67, еще раз отмывали и сразу без фиксации анализировали на проточном цитометре. Лазерную цитометрию клеток осуществляли на проточном цитометре BD FACSCanto™ II (BectonDickinson) в стандартном режиме. Aнализ данных проводили с помощью программного обеспечения BD FACSDiva и FCS Express.

Для окрашиваний использовали моноклональные AT, меченные различными флуорохромами - FITC (флуорес-цеина изотиоцианат), PE (фикоэритрин), APC (алофико-цианин), PerCP-Cy5.5 (перидинин хлорофилл протеин-цианин 5.5), PE-Cy7 (фикоэритрин-цианин7), APC-eFluor780 (алoфикoцианин-eFluor780). Использовали следующие комбинации моноклональных AT фирмы eBioscience (СШЛ) (препараты для изотипических контролей той же фирмы):

1. анти-CD3-APC+CD4-FITC+CD8-PerCP-Cy5.5;

2. анти-CD3-APC+CD4-FITC+CD8-APC-eFluor780+Ki-67-PerCP-Cy5.5;

3. анти-CD3-APC+CD44-PerCP-Cy5.5+СCR7-PE.

1 млн клеток в 100 мкл физиологического раствора использовали для выделения ДНК с помощью набора «Проба-НК» («ДHК-Tехнoлoгия»). Количество T-рецепторных экс-цизиогнных колец (T-cell receptor excision circles - TREC) определяли с помощью ПЦР по методикам [11, 12] с некоторыми модификациями. В качестве стандарта использовали

разведения плазмид с известной концентрацией ДНК TREC и a-цепи Т-клеточного рецептора (TCRA), полученной путем клонирования ДНК TREC и TCRA мыши в вектор psl 1180 (Fermentas).

Для количественного определения кольцевой ДНК, содержащей сигнальные соединительные последовательности sjTREC (signal-joint TREC; в дальнейшем TREC), методом ПЦР в режиме реального времени использовали праймеры TREC: прямой 5'-CCA AGC TGA CGG CAG GTT T-3'; обратный 5'-AGC ATG GCA AGC AGC ACC-3'; зонд FAM-5'-TGC TGTGTGCCCTGCCCTGCC-3'- RTQ-1 [11] («Синтол»). В качестве нормировочного гена выбрали константный ген TCRA, праймеры к нему: прямой 5-TGA CTC CCA AAT CAA TGT G-3; обратный 5'- GCAGGTGAAGCTTGTCTG-3'; зонд FAM-5'-TGCTGGACATGAAAGCTATGGA -3'- RTQ-1 [11] («Синтол»).

ПЦР ставили в объеме 25 мкл по следующей программе: 1 цикл - 50°C в течение 2 мин, 95°С в течение 10 мин; 45 циклов - 95°С в течение 15 мин, 60°С в течение 1 мин, использовали прибор "7300 Real-Time PCR System" (Applied Biosystems).

Основными показателями содержания TREC служили индекс TREC/TCRA (отношение количества копий TREC к количеству копий TCRA) и процент TREC-содержащих Т-клеток. Количество копий TREC (TCRA) рассчитывали автоматически с помощью программного обеспечения SDS (Applied Biosystems) при экстраполяции данных на стандартную кривую, полученную по разведениям плазмиды с известной концентрацией ДНК TREC (TCRA). Процент TREC-содержащих Т-клеток рассчитывали по формуле: TREC/ TCRA • 100/CD3+ • 100%, где уровень TREC и TCRA выражен в копиях на 1 мкл, а содержание СD3+-клеток - в %.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием методов непараметрического анализа. Исследованные количественные показатели представляли в виде Ме (L-H), где Ме - медиана, L - нижний квартиль, Н - верхний. Для сопоставления двух групп по количественным признакам использовали ^-критерий Манна-Уитни. Различие показателей в группах полагали статистически значимым при р < 0,05. Обработку данных проводили в программном пакете StatSoftStatistica.

Реультаты и обсуждение

Для начала мы подтвердили факт ослабления тимопоэза у мышей с трансгеном ФНО/ЛТ человека и двумя аллелями локуса ФНО/ЛТ мыши (рис. 1). В качестве контрольных групп были выбраны мыши с локусом ФНО/ЛТ дикого типа -wt/wt, не несущие трансген ФНО/ЛТ человека, а также мыши с инактивацией локуса дикого типа только в одном из двух аллелей, несущие трансген ФНО/ЛТ человека - triple/wt;Tg+. Исследование мышей этого генотипа проводили с целью оце-

250 -200 -

150 -100 -50 -

0 H—

1 wt/wt

Рис. 1. Изменение количества клеток (в млн) тимуса в зависимости от генотипа мыши (Ме (Ь-Н)).

Здесь и на рис. 2-6: * -р < 0,05 относительно показателей в контроле.

Изменение численности (в млн) клеток лимфатических узлов в зависимости от генотипа мыши

Таблица 1

Генотип Квартиль Все клетки СБ3+ СБ3+4+8- СБ3+4- 8+

wt/wt Верхний 9,7 12,2 5,4 6,9 3,0 3,7 2,0 2,7

Нижний 6,0 4,0 2,2 1,5

wt/wt; Tg+ Верхний 2,0* 3,9 0,4* 1,3 0,2* 0,6 0,2* 0,5

Нижний 1,1 0,3 0,2 0,1

Tg+ Верхний 3,7* 8,0 1,0* 2,8 0,5* 1,4 0,4* 1,2

Нижний 3,0 0,8 0,4 0,4

Примечание. Здесь и в табл. 2, 4: * - р < 0,05.

Таблица 2

Изменение численности (в млн) клеток селезенки в зависимости от генотипа мыши

Генотип Квартиль Все клетки СБ3+ СБ3+4+8" СБ3+4-8+

wt/wt Верхний 124,0 143,0 41,0 45,1 22,4 24,9 14,9 18,0

Нижний 115,5 31,7 16,2 11,8

wt/wt; Tg+ Верхний 30,0* 76,0 4,1* 7,2 1,9* 3,0 1,8* 2,9

Нижний 25,0 3,1 1,5 1,1

Tg+ Верхний 76,0 82,0 6,1* 7,3 2,8* 3,0 2,6* 3,7

Нижний 36,0 4,9 2,2 1,8

нить и сравнить эффект повышенной гомеостатической экспрессии генов, кодируемых ФНО/ЛТ-цитокиновым локусом человека на фоне частичной инактивации локуса ФНО/ЛТ мыши. При этом различия в полученных данных по мышам wt/wt;Tg+ и Trip1e/wt;Tg+ не были статистически значимыми, хотя и наблюдалась тенденция к снижению эффекта от повышенной экспрессии цитокинов в отсутствие одной аллели мышиного локуса ФНО/ЛТ. Таким образом, далее описываются только изменения у мышей Tg+, показывающих наиболее ярко выраженную атрофию тимуса.

Затем провели анализ вторичных лимфоидных органов. В лимфатических узлах и селезенке выявили достоверное снижение численности всех клеток (табл. 1, 2). При нормировании данных на количество клеток мышей дикого типа (wt/wt) оказалось, что снижение содержания Т-клеток во вторичных лимфоидных органах пропорционально снижению общего количества тимоцитов и было примерно десятикратным (табл. 3). Из данных табл. 3 также видно, что снижение содержания CD3+-клеток в 2,5-3 раза превосходило снижение общего количества лимфоцитов перифе-

рических лимфоидных органов. Таким образом, атрофия селезенки и лимфатических узлов в основном была обусловлена уменьшением количества Т-клеток, на что указывали и данные по процентному содержанию Т-клеток. Так, в лимфатических узлах процент CD3+-клеток уменьшился примерно в 2 раза, в селезенке - в 3 раза (рис. 2). При сравнении CD4+- и CD8+-субпопуляций отметили более заметное снижение содержания CD3+4+-лимфоцитов (см. табл. 1, 2). Соотношение количества CD4/CD8, равное 1,5 у мышей дикого генотипа, уменьшилось до 1 у мышей wt; Tg+.

Предполагая, что дефицит Т-клеток на периферии при сниженном тимопоэзе должен восполняться за счет гомео-статической пролиферации, мы оценили пролиферативную активность CD3+-лимфоцитов по экспрессии Кл-67. Как видно из данных, представленных на рис. 3, и в лимфатических узлах, и в селезенке увеличилась доля пролифери-рующих Т-клеток. У мышей Trip1e/wt;Tg+ это увеличение оказалось более выраженным, чем у мышей Tg+,

при этом оно не было статистически достоверным, что в целом укладывалось в имевшуюся тенденцию к снижению

ВШ \hVvA; Тд+

соз

I Тпр1еЛлД; Тд+

Рис. 2. Изменение доли (в %) СЭ3+-клеток от общего числа лимфоцитов в зависимости от генотипа мыши (Ме (Х-Н)). Здесь и на рис. 3-6: а - лимфоузлы; б - селезенка.

щ \аМ/Л; Тд+

кь67+/СОЗ+ ] Тпр1е/\лЛ; Тд+

Рис. 3. Доля (в %) пролиферирующих Т-клеток в зависимости от генотипа мыши (Ме (Х-Н)).

Таблица 3

Изменение численности клеток тимуса, лимфоузлов и селезенки, нормированное по отношению к таковому у контрольных мышей дикого генотипа

Генотип Общее количество клеток Количество СБ3+-клеток

тимус лимфатические узлы селезенка лимфатические узлы селезенка

wt/wt; Тg+ 0,09 0,21 0,24 0,07 0,10

Тriple/wt; Тg+ 0,19 0,38 0,61 0,19 0,15

эффекта от повышенной экспрессии цитокинов в отсутствие одной аллели мышиного локуса ФНО/ЛТ. Опираясь на сведения из литературы и собственные данные [13] по восстановлению Т-клеточного отдела иммунной системы при лимфопении различного генеза, мы предположили, что развивающаяся цепочка событий - ослабленный ти-мопоэз, Т-лимфопения и усиление гомеостатической пролиферации - должна привести к конверсии фенотипа наивных Т-клеток, вступивших в пролиферацию в отсутствие специфического антигена, в центральные Т-клетки памяти. Полученные результаты по возрастному фенотипированию CD3+-клеток вторичных лимфоидных органов представлены на рис. 4. Отмечалось достоверное снижение доли наивных Т-клеток (CCR7+CD44lo/-) как в лимфатических узлах, так и в селезенке, а также статистически значимое увеличение доли эффекторных Т-клеток памяти (CCR7-CD44hi). Вместе с тем интересующие нас центральные Т-клетки памяти (CCR7+CD44hi) демонстрировали не столь впечатляющий рост в популяции CD3+-лимфоцитов, и отличие было достоверным только в лимфатических узлах. Известно, что при конверсии фенотипа наивных Т-клеток в центральные Т-клетки памяти лимфоциты минуют стадию эффектор-

Таблица 4

Изменение соотношения содержания наивных Т-клеток и центральных Т-клеток памяти (Tnaive/Tcm) во вторичных лимфо-идных органах в зависимости от генотипа мыши

Генотип Квартиль Лимфатические узлы Селезенка

Верхний 8,9 9,7 5,6 5,7

Нижний 8,7 5,4

Тg+ Верхний 2,4* 2,7 1,8* 2,8

Нижний 2,2 1,6

Тriple/wt; Тg+ Верхний 4,8* 6,6 1,7* 2,1

Нижний 3,9 1,6

ных Т-клеток в отличие от ситуации при специфической стимуляции наивных Т-клеток [14]. Таким образом, увеличение доли эффекторных Т-клеток памяти имело природу, отличную от природы гомеостатической пролиферации. Поэтому для оценки конверсии фенотипа корректно было рассмотреть соотношение содержания наивных Т-клеток и центральных Т-клеток памяти (Тпагуе/Тст). Соответствующие данные представлены в табл. 4. По этим данным соотношение явно изменилось в пользу центральных Т-клеток памяти, уменьшившись более чем в 3 раза по сравнению с таковым у мышей дикого типа во всех вторичных лим-фоидных органах. Тем не менее однозначно интерпретировать полученные данные как конверсию фенотипа наивных Т-клеток не позволял тот факт, что усиленная пролиферация не привела к восстановлению численности периферических Т-лимфоцитов.

Против такой интерпретации свидетельствовали и данные по уровню экспрессии ТККЕС лимфоцитами вторичных

80 70 60 50 40 30 20 10 0

80 70 60 50 40 30 20 10 0

441о/-СС[Ч7 44ЫСС[Ч7

б

44ЫСС1Ч7

441о/-ССР7+ 44ЫСС(?7+ СОЗ+44ЫССР}7"

¡ШЯ мЛШ. Е^й! иЛЛдЛ; Тд+ Тпр1еЛлЛ; Тд+

0,050 п 0,0450,0400,0350,0300,0250,0200,0150,0100,0050,000

0,030 0,025 0,020 0,015 0,010 0,005 0,000

I \лЛ/\лЛ 1Ш<1 иЛ1уЛ\ Тд+

Тпр1е/иЛ; Тд+

Рис. 5. Изменение индекса ТИЕС/ТСИА в зависимости от генотипа мыши.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

\N\lwi |аК?1 «ЛЛлЛ; Тд+

Тпр1е/иЛ; Тд+

Рис. 4. Изменение доли (в %) наивных и Т-клеток памяти в зависимости от генотипа мыши (Ме (¿-Н)).

Рис. 6. Изменение доли (в %) ТИЕС-содержащих Т-клеток в зависимости от генотипа мыши.

лимфоидных органов. Индекс TREC/TCRA снижался и в лимфатических узлах, и в селезенке (рис. 5), что отражало в целом ослабление функции тимуса и соответственно сниженную миграцию Т-лимфоцитов на периферию. В то же время процент TREC-содержащих Т-клеток (рис. 6) значимо не изменился, несмотря на усиление пролиферации Т-клеток, что могло произойти только в случае гибели большей части про-лиферирующих Т-клеток. В противном случае должно было наблюдаться уменьшение доли TREC-содержащих Т-клеток, так как TRECs при делении клетки не реплицируются и остаются только в одной дочерней клетке.

Суммируя вышеизложенный материал, можно констатировать, что повышенная гомеостатическая экспрессия генов, кодируемых ФНО/ЛТ-цитокиновым локусом, помимо атрофии тимуса и ослабления тимопоэза, приводит к дефекту структуры Т-клеточной ниши - первичному нарушению, которое локализуется на периферии. Под нишей понимаются микроанатомические структуры, в которых локализуются клетки, а также ресурсы, необходимые для их существования и выживания [14]. Гомеостатическая сверхэкспрессия ФНО/ ЛТ, изменяя цитокиновый фон и усиливая пролиферацию, но в еще большей степени гибель Т-клеток, сужает размер Т-клеточной ниши. Возможными же претендентами на роль клеток, взаимодействие которых приводит к дефекту анатомической структуры Т-клеточной ниши, относятся CD45+/IL-7R+/CXCR5+/LTaß+-клетки-предшественники, также называемые клетками-индукторами, или lymphoid tissue inducing cells (LTIC), и клетки мезенхимального происхождения, называемые клетками-организаторами, которые экспресси-руют молекулы, комплементарные молекулам, экспрессиру-емым LTICs, как то интерлейкин-7, LTaR и BLC (B-lympho-cyte chemoattractant) [15]. В результате этого нарушается гомеостаз периферических Т-лимфоцитов и проявляется неспособность компенсировать Т-лимфопению, изначально обусловленную сниженным тимопоэзом.

Примечательно, что мыши с полной инактивацией локуса ФНО/ЛТ имеют серьезные дефекты в структуре вторичных лимфоидных органов, что указывает на важную роль этих цитокинов в органогенезе и поддержании гомеостаза периферичеких лимфоидных органов [10]. Наши данные говорят о том, что не только дефицит, но и повышенная экспрессия ФНО и ЛТ могут приводить к нарушениям на периферии. Исчерпывающий ответ на вопрос о возможном дефекте в структуре Т-клеточной ниши периферических лимфоидных органов в результате повышенной гомео-статической экспрессии ФНО/ЛТ-цитокинового локуса могли бы дать эксперименты с костно-мозговыми химерами, когда облученных мышей-реципиентов с предположительно дефектной стромой восстанавливают клетками костного мозга дикого типа, и наоборот. Результаты таких исследований помогли бы различить отдельный вклад стромальных и кроветворных клеток, сверхэкспрессирующих ФНО/ЛТ, в развитие вышеописанного дефекта периферической лимфоидной ткани. Кроме того, необходим детальный анализ стромальных клеток, участвующих в поддержании структуры Т-клеточной ниши на периферии, в том числе ретикулярных фибробластов [16], обеспечивающих выживание наивных Т-клеток на периферии.

Благодарность

Авторы выражают искреннюю благодарность канд. биол. наук А.А. Круглову за критические замечания при подготовке рукописи. Работа была выполнена при поддержке гранта РФФИ J№13-04-02052 и Сколковского института науки и технологий (Сколтех) в рамках SkolTech/ MIT Initiative.

ЛИТЕРАТУРА

13. Митин А.Н., Литвина М.М., Комогорова В.В., Шарова Н.И., Ярилин А.А. Вклад гомеостатической пролиферации и связанных с ней процессов в восстановление популяции периферических Т-клеток в условиях лимфопении, индуцированной облучением. Иммунология. 2013; 34 (5): 242-7.

14. Ярилин А.А. Гомеостатические процессы в иммунной системе. Контроль численности лимфоцитов. Иммунология. 2004; 25(5): 312-20.

Поступила 25.04.14

REFERENCES

1. Wajant Н., Pfizenmaier К., Scheurich P. Tumor necrosis factor signaling. Cell Death Differ. 2003; 10: 45-65.

2. Ware C.F. Network communications: lymphotoxins, LIGHT, and TNF. Annu. Rev. Immunol. 2005; 23: 787-819.

3. McCarthy D.D., Summers-Deluca L., Vu F., Chiu S., Gao Y. et al. The lymphotoxin pathway: beyond lymph node development. Immunol. Res. 2006; 35: 41-54.

4. Heikenwalder M., Prinz M., Zeller N., Lang K.S., Junt T. et al. Overexpression of lymphotoxin in T cells induces fulminant thymic involution. Am. J. Pathol. 2008; 172: 1555-70.

5. Gruver A.L., Sempowski G.D. Cytokines, leptin, and stress-induced thymic atrophy. J. Leukoc. Biol. 2008; 84: 915-23.

6. Billard M.J., Gruver A.L., Sempowski G.D. Acute endotoxin-in-duced thymic atrophy is characterized by intrathymic inflammatory and wound healing responses. PLoS One. 2011; 6: e17940.

7. Liepinsh D.J., Kruglov A.A., Galimov A.R., Shakhov A.N., She-bzukhov Y. V. et al. Accelerated thymic atrophy as a result of elevated homeostatic expression of the genes encoded by the TNF/ lymphotoxin cytokine locus. Eur. J. Immunol. 2009; 39: 2906-15.

8. Probert L., Keffer J., Corbella P., Cazlaris H., Patsavoudi E. et al. wasting, ischemia, and lymphoid abnormalities in mice expressing T cell-targeted human tumor necrosis factor transgenes. J. Immunol. 1993; 151: 1894-906.

9. Wang J., Chun T., Lo J.C., Wu Q., Wang Y. et al. The critical role of LIGHT, a TNF family member, in T cell development. J. Immunol. 2001; 167: 5099-105.

10. Kuprash D.V., Alimzhanov M.B., Tumanov A.V., Grivennikov S.I., Shakhov A.N., Drutskaya L.N. et al. Redundancy in tumor necrosis factor (TNF) and lymphotoxin (LT) signaling in vivo: mice with inactivation of the entire TNF/LT locus versus singleknockout mice. Mol. Cell Biol. 2002; 22 (24): 8626-34.

11. Broers A., Meijerink J., van Dongen J. et al. Quantification of newly developed T cells in mice by real-time quantitative PCR of T-cell receptor rearrangement excision circles. Exp. Hematol. 2002; 30 (7): 745-50.

12. Douek D.C., McFarland R.D., Keiser P.H., Gage E.A., Massey J.M., Haynes B.F. et al. Changes in thymic function with age and during the treatment of HIV infection. Nature. 1998; 396 (6712): 690-5.

13. Mitin A.N., Litvina M.M., Komogorova VV, Sharova N.I., Yarilin

A.A. Contribution of homeostatic proliferation and related processes to restoration of peripheral T cell population in irradiation induced lymphopenia. Immunologiya. 2013; 34: 242-7. (in Russian)

14. Yarilin A.A. Homeostatic processes in immune system. Lymphocytes quantity control. Immunologiya. 2004; 25: 312-20. (in Russian)

15. Hehlgans T., Pfeffer K. The intriguing biology of the tumour necrosis factor/tumour necrosis factor receptor superfamily: players, rules and the games. Immunology. 2005; 115 (1): 1-20.

16. Link A., Vogt T.K., Favre S., Britschgi M.R., Acha-Orbea H., Hinz

B. et al. Fibroblastic reticular cells in lymph nodes regulate the homeostasis of naive T cells. Nature Immunol. 2007 8 (11): 1255-65.

Received 25.04.14

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.