CC BY
3
102
МАТЕРИАЛЫ V НАЦИОНАЛЬНОГО КОНГРЕССА ПО РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЕ
ЭФФЕКТЫ, ОБНАРУЖЕННЫЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ФНОа НА МУЛЬТИПОТЕНТНЫЕ МЕЗЕНХИМНЫЕ СТРОМАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ (ММСК) ЧЕЛОВЕКА, СХОЖИ С ЭФФЕКТАМИ ДЕМЕТИЛИРОВАНИЯ АССОЦИИРОВАННОГО CPG В ПРОМОТОРЕ ИНТЕРЛЕЙКИНА-1Р ММСК ЗДОРОВЫХ ДОНОРОВ
Д.В. Карпенко, А.И. Дорофеева, А.Е. Бигильдеев
ФГБУ НМИЦ гематологии Минздрава России, Москва, Россия
e-mail: d_@list.ru
Ключевые слова: ММСК человека, ФНОа, IL1B, ИФН-у, CpG, NF-kB, метилирование, экспрессия IL1B.
ФНОа — один из ключевых регуляторов, ассоциирующийся с повреждениями, воспалительными процессами, и старением. В работе исследовали отклик ММСК костного мозга здоровых людей в ответ на ФНОа и другие стимулы. Было замечено значительное стимулирующее влияние воздействия ФНОа на экспрессию IL1B, являющегося одним из ростовых факторов стромальной ткани костного мозга, а также деметилирующее влияние ФНОа на CpG промотора IL1B в позиции -299 от старта транскрипции (CpG4). CpG4 расположен вблизи сайта связывания факторов транскрипции NF-kB, передающих сигнал от ФНОа и ИЛ-1 р. Изменения экспрессии и профиля метилирования схожи с данными многомерного одно-факторного корреляционного анализа метилирования CpG4, полученными на ММСК человека, что дает основания предполагать их общую природу.
ММСК были получены из костного мозга здоровых доноров (n = 44) после подписания ими информированного согласия. Клетки культивировали в стандартных контрольных условиях или с добавлением одного из факторов: ФНОа, ИЛ-1р или интерферона-гамма (ИФН-у). ММСК также ко-культивировали в течение 4 дней с лимфоцитами (ЛЦ) от стороннего донора. Статус метилирования CpG в промоторе IL1B исследовали при помощи бисульфитной конверсии ДНК с последующей традиционной ПЦР и секвенированием суммарного ПЦР-продукта по Сэнгеру. Экспрессию IL1B измеряли методом RT-qPCR.
Культивирование ММСК (n = 6) в присутствии ФНОа приводит к повышению среднего уровня деметилиро-вания CpG4 и экспрессии IL1B более чем в 100 раз. Отмена ФНОа не приводит к уменьшению деметили-рования CpG4, но сопровождается частичным снижением экспрессии IL1B. Исследование метилирования CpG4 в контрольных образцах и изменения экспрессии IL1B в ММСК (n = 38) в ответ на различные стимулы показало, что увеличение экспрессии IL1B в ММСК происходит в ответ на ФНОа и при ко-культивировании с ЛЦ, но не в ответ на ИЛ-1 р или ИФН-у. ММСК были разделены на две группы: с базовым уровнем деметилирования CpG4 <0,8 (Г1) и >0,9 (Г2). Базовый уровень экспрессии IL1B в Г2 в 5,3 раза больше, чем в Г1. Экспрессия IL1B в Г2 при любых экспериментальных условиях в 1,27,4 раз (медиана 2,6) больше, чем в Г1.
В ответ на ФНОа происходит деметилирование CpG4 и повышение экспрессии IL1B, а отмена ФНОа сопровождается частичным сохранением повышенной экспрессии IL1B при сохранении деметилированного статуса CpG4. Активация экспрессии IL1B в ММСК под действием ФНОа и ЛЦ происходит различным образом. Деметилирование CpG4 в IL1B связано с увеличением экспрессии этого гена в ММСК человека. Учитывая
митотическое наследование профиля метилирования ДНК и физиологическую роль ФНОа и ИЛ-1р, можно предположить, что наблюдаемое различие в эпигенетическом маркере является долгосрочным отпечатком воспалительных процессов, перенесённых человеком ранее, а также маркером физиологических отличий стромы костного мозга человека. Работа поддержана грантом РФФИ № 19-29-04023.
ВЗАИМОРЕГУЛЯЦИЯ СТВОЛОВЫХ И ИММУННЫХ КЛЕТОК В ТКАНЕСПЕЦИФИЧНЫХ СТВОЛОВЫХ НИШАХ
Д.В. Карпенко, А.Е. Бигильдеев
ФГБУ НМИЦ гематологии Минздрава России, Москва, Россия
e-mail: d_@list.ru
Ключевые слова: стволовые клетки, раковые стволовые клетки, иммунные привилегии, Т-регуляторные клетки, ниша, аутоиммунитет, толерантность, покоящиеся стволовые клетки.
Эксперименты по трансплантации, которые стали возможны вследствие развития хирургии в начале ХХ века, показали существование особых иммунопривилегиро-ванных территорий, таких как мозг, глаз, плацента, семенники и хрящи. Первичные объяснения механизмов иммунных привилегий подразумевали наличие барьеров, препятствующих действию компонент иммунной системы. Более поздние работы показали не абсолютный характер таких барьеров и, более того, были продемонстрированы иммунные привилегии для индивидуальных стволовых клеток (СК) вне барьерных тканей, а именно, мышц, волосяных фолликулов (кожи), кроветворных СК костного мозга. Недавно мы подтвердили иммунные привилегии мезенхимных СК костного мозга экспериментально, отметив важность ниш для функций СК [1]. Выводы, сделанные из этого эксперимента и из научной литературы, представлены ниже.
Полученные результаты укрепляют идею о том, что иммунные привилегии — базовое свойство покоящихся стволовых клеток. Известно также, что раковые СК имеют иммунные привилегии. Поскольку, несмотря на риски иммунные привилегии, СК не были исключены естественным отбором, есть веские основания, требующее их наличия. Основанием для таких особых взаимоотношений СК и иммунной системы может служить необходимость защиты СК и их дифференцированного потомства от аутоиммунных реакций.
Основной контроль над аутоиммунными реакциями осуществляется за счет отрицательной селекции лимфоцитов. Однако с течением времени вследствие приобретения мутаций может возникнуть расхождение между основным механизмом толерантности и антигенами, представленными на клетках периферических органов и тканей, достаточное для аутоиммунных реакций, что требует более точной настройки контроля аутоиммунитета. Предполагается роль СК в этом процессе. Подтверждением могут являться работы, в которых показано, что введение мезенхимных СК приводит к повышенной толерантности к аллогенным трансплантатам. По-видимому, обе системы (СК и адаптивный иммунитет) настолько важны для организма, что их тесное взаимодействие эволюционно обусловлено. Так, например, показано участие Т-регуляторных лимфоцитов в предоставлении
Гены & Клетки XVII, №3, 2022
