Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1053010.32607/20758251-2014-6-4-80-88Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleA Cytofluorometric Study of Membrane Rafts in Human Monocyte Subsets in AtherosclerosisЦитофлуориметрическое изучение мембранных рафтов на субпопуляциях моноцитов человека при атеросклерозеChelombitkoM. A.ЧеломбитькоМ. А.
Russian Federation
atma69@yandex.ruShishkinaV. S.ШишкинаВ. С.
Russian Federation
atma69@yandex.ruIlyinskayaO. P.ИльинскаяО. П.
Russian Federation
atma69@yandex.ruKaminnyiA. I.КаминныйА. И.
Russian Federation
atma69@yandex.ruPavluninaT. O.ПавлунинаТ. О.
Russian Federation
atma69@yandex.ruSamovilovaN. N.СамовиловаН. Н.
Russian Federation
atma69@yandex.ruGrachevaE. V.ГрачеваЕ. В.
Russian Federation
atma69@yandex.ruTararakE. M.ТараракЭ. М.
Russian Federation
atma69@yandex.ruProkazovaN. V.ПроказоваН. В.
Russian Federation
atma69@yandex.ruBiological Faculty, Lomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваRussian Cardiology Research and Production ComplexРоссийский кардиологический научно-производственный комплекс Министерства здравоохранения РФ1512201464VOL 6, NO4 (2014)ТОМ 6, №4 (2014)808817012020Copyright ©; 2014, Chelombitko M.A., Shishkina V.S., Ilyinskaya O.P., Kaminnyi A.I., Pavlunina T.O., Samovilova N.N., Gracheva E.V., Tararak E.M., Prokazova N.V.Copyright ©; 2014, Челомбитько М.А., Шишкина В.С., Ильинская О.П., Каминный А.И., Павлунина Т.О., Самовилова Н.Н., Грачева Е.В., Тарарак Э.М., Проказова Н.В.2014Chelombitko M.A., Shishkina V.S., Ilyinskaya O.P., Kaminnyi A.I., Pavlunina T.O., Samovilova N.N., Gracheva E.V., Tararak E.M., Prokazova N.V.Челомбитько М.А., Шишкина В.С., Ильинская О.П., Каминный А.И., Павлунина Т.О., Самовилова Н.Н., Грачева Е.В., Тарарак Э.М., Проказова Н.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10530

The peripheral blood monocytes of atherosclerotic patients are pre-activated and have some of the features of tissue macrophages. Their adhesion to the endothelium is 1.5 times higher than that of monocytes from healthy subjects, and they express a number of receptors and antigens typical of tissue macrophages. Additionally, earlier we showed that the biosynthesis of gangliosides, whose main function is the formation of membrane rafts, is significantly activated in blood monocytes from atherosclerotic patients, as well as during the in vitro differentiation of normal monocytes into macrophages. In this study, we investigated the expression of membrane rafts on various monocyte subsets from healthy subjects and atherosclerotic patients. Based on flow cytometry results, the monocytes in the examined atherosclerotic patients were found to differ from those in healthy subjects by a twofold increase in the proportion of the intermediate subset (CD14 ++/CD16 +) and by enhancement in the expression of the fractalkine receptor CX3CR1 on the intermediate and non-classical subsets (CD14 ++/CD16 + and CD14 +/CD16 ++) (2.3 and 1.8 times, respectively). This suggests a pre-activated state of monocytes in atherosclerotic patients. At the same time, the expression of the membrane raft marker on the monocyte subsets was similar in both studied groups. However, a study of the in vitro differentiation of monocytes into macrophages showed that the membrane raft expression increased 2 times as early as on the 1st day of culturing and 3 times on the 7th day compared to that in freshly isolated monocytes. Therefore, it is suggested that monocytes in atherosclerosis accumulate gangliosides that are used to form membrane rafts during the macrophage differentiation after the migration of monocytes into the arterial intima.

Моноциты периферической крови больных атеросклерозом предактивированы и обладают некоторыми чертами тканевых макрофагов. Их адгезия к эндотелию в 1.5 раза выше, чем у моноцитов здоровых субъектов, и они экспрессируют ряд рецепторов и антигенов, характерных для тканевых макрофагов. В дополнение к этому ранее мы показали, что в моноцитах крови больных атеросклерозом, так же как и при in vitro-дифференцировке моноцитов в макрофаги, значительно активируется биосинтез ганглиозидов, главная функция которых - формирование мембранных рафтов. В настоящей работе мы исследовали экспрессию мембранных рафтов на различных субпопуляциях моноцитов в норме и при атеросклерозе. Моноциты больных атеросклерозом, как показано методом проточной цитометрии, отличались от моноцитов здоровых субъектов двукратным увеличением процентного содержания промежуточной субпопуляции (CD14 ++/CD16 +) и повышением экспрессии фракталкинового рецептора CX3CR1 на промежуточной и неклассической субпопуляциях (CD14 ++/CD16 + и CD14 +/CD16 ++) (в 2.3 и 1.8 раза соответственно). Это свидетельствует о предактивированном состоянии моноцитов больных. В то же время экспрессия маркера мембранных рафтов была одинаковой на субпопуляциях моноцитов обеих исследованных групп. Однако изучение in vitro дифференцировки моноцитов в макрофаги показало, что уже на первые сутки культивирования экспрессия мембранных рафтов повышалась в 2 раза и к 7-му дню возрастала в 3 раза в сравнении со свежевыделенными моноцитами. Таким образом, можно предположить, что при атеросклерозе моноциты накапливают ганглиозиды, которые используются для формирования мембранных рафтов при макрофагальной дифференцировке моноцитов после их миграции в интиму артерий.

monocyte subsetsmacrophagesmembrane raftsflow cytometryatherosclerosisатеросклерозмакрофагимембранные рафтыпроточная цитометриясубпопуляции моноцитовThis work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (grants 10-04-00888a and 12-04-31639)Работа поддержана РФФИ (гранты № 10-04-00888а и 12-04-31639)[1] Zawada A.M., Rogacev K.S., Rotter B., Winter P., Marell R.R., Fliser D., Heine G.H. // Blood. 2011, V.118, №12, P.50-61[2] Ancuta P., Liu K.Y., Misra V., Wacleche V.S., Gosselin A., Zhou X., Gabuzda D. // BMC Genomics. 2009, V.10, P.403-422[3] Ziegler-Heitbrock L., Hofer T.P.J. // Frontiers in Immunology. 2013, V.4, P.1-5[4] Hristov M., Schmitz S., Nauwelaers F., Weber C. // J. Immunol. Methods. 2012, V.38, №1, P.9-13[5] Merino A., Buendia P., Martin-Malo A., Aljama P., Ramirez R., Carracedo J. // J. Immunol. 2011, V.186, №3, P.1809-15[6] Wong K.L., Yeap W.H., Tai J.J., Ong S.M., Dang T.M., Wong S.C. // Immunol. Res. 2012, V.53, №1-3, P.41-57[7] Tabas I., Williams K.J., Borén J. // Circulation. 2007, V.116, №16, P.1832-44[8] Zawada A.M., Rogacev K.S., Schirmer S.H., Sester M., Böhm M., Fliser D., Heine G.H. // Immunobiology. 2012, V.217, №12, P.1273-84[9] Gleissner C.A., Leitinger N., Ley K. // Hypertension. 2007, V.50, №2, P.276-283[10] Murphy A.J., Woollard K.J., Hoang A., Mukhamedova N., Stirzaker R. A., McCormick S.P., Remaley A.T., Sviridov D., Chin-Dusting J. // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2008, V.28, №11, P.2071-2077[11] Ziegler-Heitbrock H.W., Fingerle G., Ströbel M., Schraut W., Stelter F., Schütt C., Passlick B., Pforte A. // Eur. J. Immunol. 1993, V.23, №9, P.2053-2058[12] Luu N.T., Madden J., Calder P.C., Grimble R.F., Shearman C.P., Chan T., Tull S.P., Dastur N., Rainger G.E., Nash G.B. // Atherosclerosis. 2007, V.193, №2, P.259-268[13] Gracheva E.V., Samovilova N.N., Golovanova N.K., Andreeva E.R., Andrianova I.V., Tararak E.M., Prokazova N.V. // Biochemistry (Moscow). 2007, V.72, №3, P.948-954[14] Gracheva E.V., Samovilova N.N., Golovanova N.K., Piksina G.F., Shishkina V.S., Prokazova N.V. // Biomed. Khim.(In Russian). 2013, V.59, №4, P.459-468[15] Schmitz G., Orsó E. // Curr. Opin. Lipidol. 2002, V.13, №5, P.513-521[16] Sonnino S., Mauri L., Chigorno V., Prinetti A. // Glycobiology. 2007, V.17, №1, P.1-13[17] Hollenberg M., Fishman P.H., Bennet V., Cuatrecasas P. // Proc. Nat. Acad. Sci. 1974, V.71, №10, P.4224-4228[18] Parton R.G., Richards A.A. // Traffic. 2003, V.4, №11, P.724-738[19] Moreno-Altamirano M.M.B., Aguilar-Carmona I., Sánchez-García F.J. // Immunology. 2007, V.120, №4, P.536-43[20] Hristov M., Weber C. // Thromb Haemost. 2011, V.106, №5, P.757-62[21] Weber C., Belge K.U., von Hundelshausen P., Draude G., Steppich B., Mack M., Frankenberger M., Weber K.S., Ziegler-Heitbrock H.W. // J. Leukoc. Biol. 2000, V.67, №5, P.699-704[22] Pandzić Jaksić V., Gizdić B., Miletić Z., Ostović K.T., Jaksić O. // Coll. Antropol. 2010, V.34, №1, P.319-25[23] Ancuta P., Rao R., Moses A., Mehle A., Shaw S.K., Luscinskas F.W., Gabuzda D. // J. Exp. Med. 2003, V.197, №12, P.1701-1707[24] Koenen R.R., Weber C. // EMBO Mol. Med. 2011, V.3, №12, P.713-725[25] Zilber M.T., Setterblad N., Vasselon T., Doliger C., Charron D., Mooney N., Gelin C. // Blood. 2005, V.106, №9, P.3074-3081[26] Pfeiffer A., Boettcher A., Orso E., Kapinsky M., Nagy P., Bodnar A., Spreitzer I., Liebisch G., Drobnik W., Gempel K. // Eur. J. Immunol. 2001, V.31, №11, P.3153-3164[27] Cuschieri J., Sakr S., Bulger E., Knoll M., Arbabi S., Maier R.V. // Shock. 2009, V.32, №6, P.572-577[28] Triantafilou M., Triantafilou K. // J. Endotoxin Res. 2003, V.9, №5, P.331-335[29] Triantafilou M., Morath S., Mackie A., Hartung T., Triantafilou K. // J. Cell Sci. 2004, V.117, №17, P.4007-4014[30] Gracheva E.V., Samovilova N.N., Golovanova N.K., Kashirina S.V., Shevelev A., Rybalkin I., Gurskaya T., Vlasik T.N., Andreeva E.R., Prokazova N.V. // Mol. Cell Biochem. 2009, V.330, №1-2, P.121-129[31] Bobryshev Y.V., Lord R.S., Golovanova N.K., Gracheva E.V., Zvezdina N.D., Sadovskaya V.L., Prokazova N.V. // Biochim. Biophys. Acta. 1997, V.1361, №3, P.287-294[32] Bobryshev Y.V., Lord R.S., Golovanova N.K., Gracheva E.V., Zvezdina N.D., Prokazova N.V. // Biochim. Biophys. Acta. 2001, V.1535, №2, P.87-99