Изменение содержания иммунопротеасом и макрофагов в печени крыс при индукции донорспецифической толерантности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Индукция донорспецифической толерантности (ДСТ) путем введения клеток донора в портальную вену реципиента является одним из методов решения проблемы приживления трансплантатов. Однако механизм развития ДСТ не выяснен. В представленной работе методами Вестерн-блотинга и проточной цитофлуориметрии впервые изучено изменение содержания иммунопротеасом и макрофагов в печени крыс на ранних сроках развития аллоспецифической портальной толерантности. На основании полученных данных можно заключить, что индукция ДСТ - активный процесс, состоящий из двух фаз, в ходе которых изменяется уровень иммунных субъединиц LMP2 и LMP7 протеасом в мононуклеарных клетках печени, включая клетки Купфера, а также количество клеток Купфера. Первая фаза длится до 5 сут после начала индукции ДСТ, вторая - с 5 по 14 сут. В обеих фазах уровень субъединиц LMP2 и LMP7 возрастает как в общем пуле мононуклеарных клеток, так и в клетках Купфера, с максимумами на 1-е и 7-е сут. Кроме того, со сдвигом в несколько суток в обеих фазах увеличивается общее количество клеток Купфера. При этом изменения наиболее выражены во второй фазе. На 3-и сут содержание мононуклеарных клеток, экспрессирующих иммунопротеасомы, становится ниже, чем у контрольных нативных животных. Предполагается, что в этой временной точке образуется своеобразное «окно возможностей» для последующего заполнения пустующей ниши клетками разных субпопуляций. В зависимости от этого возможно развитие либо толерантности, либо отторжения. Полученные результаты ставят новые задачи поиска способов воздействия на клеточный состав печени и экспрессию иммунопротеасом на 3-и сут после начала индукции ДСТ для блокирования развития отторжения.

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ Проблема приживления органов до сих пор остает ся одной из самых актуальных в трансплантологии. Трансплантация применяется на терминальных ста диях заболевания органа, когда иные методы лече ния оказываются неэффективными. При аллогенной трансплантации активируется иммунный ответ, ко торый приводит к отторжению. Современные про токолы иммуносупрессии не всегда способны пре дотвратить отторжение, поэтому необходим поиск способов индукции толерантности к трансплантату в организме реципиента. Критическая роль печени в развитии транс плантационной толерантности известна давно. Спонтанное приживление печеночного аллотран сплантата у реципиентов, отличающихся от доноров по главному комплексу гистосовместимости (ГКГ), выявлено у аутбредных свиней [1], инбредных ли ний мышей [2] и крыс [3]. Сочетанная транспланта ция печени и других органов приводила к лучшей приживляемости, чем использование одиночных аллографтов [4-6]. Еще один ключевой фактор, участвующий в ин дукции толерантности к трансплантату, - наличие в печени иммунокомпетентных клеток донорского происхождения. Это подтверждается исследовани ями, в которых показано, что при элиминации из до норской печени «пассажирных» лейкоцитов не раз вивается толерантность к аллографту [7-9]. Метод индукции донорспецифической толе рантности (ДСТ) основан на соблюдении этих двух условий. Он реализуется путем трансфузии до норских клеток (спленоцитов, лимфоцитов, клеток костного мозга) в печень через портальную вену. Использование этого метода приводит к значитель ному увеличению срока жизни аллотрансплантатов сердца [10], почек [11], кишечника [12], кожи [13], островков поджелудочной железы [14], трахеи [15] у экспериментальных моделей. Однако молекулярно клеточные механизмы индукции и поддержания ДСТ остаются невыясненными, хотя многие исследовате ли подчеркивают значительный вклад макрофагов печени (клеток Купфера) [16, 17]. Возможными кандидатами на роль «менеджеров» иммунного ответа, способных направить его по пути принятия или отторжения аллографта, считаются множественные формы иммунопротеасом, содержа щие протеолитически активные иммунные субъеди ницы LMP2, LMP10 и/или LMP7. Иммунопротеасомы участвуют в образовании антигенных эпитопов для молекул ГКГ, регуляции экспрессии костиму ляторных молекул на антигенпредставляющих клетках (АПК) и дифференцировке субпопуляций Т-лимфоцитов [18-21]. Ранее мы обнаружили изменение соотноше ния субъединиц иммунопротеасом LMP2 и LMP7 в печени и аллографтах яичника и щитовидной железы при индукции ДСТ [22, 23]. Приживление аллографтов сопровождалось значительным уве личением количества мононуклеарных клеток в печени, экспрессирующих иммунопротеасомы с субъединицей LMP2, на 30-е сут после индукции ДСТ. Предыдущие экспериментальные и клинические исследования показали, что индукция ДСТ насту пает не во всех случаях [24, 25]. Более того, у 7-15% реципиентов развивается сенсибилизация к донор ским антигенам [26, 27]. Поскольку пока не известен конкретный механизм индукции ДСТ, заранее опре делить вектор иммунного ответа в сторону принятия трансплантата либо его отторжения не представля ется возможным. Это снижает ценность данного ме тода и ограничивает его использование в клиниче ской трансплантологии. Очевидно, что иммунологические события, про исходящие в печени реципиента сразу после введе ния донорских клеток и связанные с распознаванием и презентацией антигена, могут определять развитие толерантности. В связи с этим исследование каскада клеточно-опосредованных реакций и изменения пула протеасом на ранних сроках после введения донор ского антигена представляется актуальным для по нимания механизма индукции ДСТ. Цель нашей работы состояла в определении уров ня иммунопротеасом и количества резидентных ма крофагов в печени крыс в первые 2 недели после на чала индукции ДСТ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Реактивы В работе использованы среда ДМЕМ, коллагеназа и ДНКаза I (все Sigma, США), перколл (Pharmacia, Швеция), сапонин (Calbiochem, США), pAb кроли ка к субъединице LMP7, mAb мыши к субъединице LMP2 (все Biomol International, Великобритания), mAb мыши к макрофагам, конъюгированные с фикоэритрином (Anti-Rat Macrophage Marker, eBioscience, США), mAb мыши к β-актину (Santa Cruz Biotechnology, США), антитела к IgG кроли ка, меченные Alexa 488 (Invitrogen, США), антите ла к IgG мыши, конъюгированные с фикоэритрином (eBioscience, США). Животные Эксперименты были проведены на 5-6-месячных самках крыс линий Вистар и Август. Донорами были крысы линии Вистар, реципиентами - крысы линии Август. Все манипуляции с животными проводили в соответствии с положениями «Европейской кон венции защиты позвоночных животных, использу емых с экспериментальной и иной научной целью» (Страсбург, 1985). В экспериментах использовали следующие группы животных: группа 1 (n = 12) - интактный контроль; группа 2 (n = 48) - ложноопе рированные животные (интрапортальное введение физиологического раствора); группа 3 (n = 48) - жи вотные с индукцией ДСТ (интрапортальное введение спленоцитов); группа 4 (n = 30) - животные со «сры вом» ДСТ (внутрибрюшинная инъекция хлорида га долиния GdCl3 (1 мг/100 г массы тела) и интрапор тальное введение спленоцитов через 1 сут). Получение спленоцитов и индукция ДСТ Все процедуры проводили в стерильных услови ях. Спленоциты получали из селезенки крыс линии Вистар по стандартному протоколу [28]. От эри троцитов избавлялись путем трехкратной обработки клеточной суспензии раствором, содержащим 154 мМ хлорида аммония, 10 мМ бикарбоната на трия, 0.082 мМ этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA). Полученные клетки отмывали 2 раза сре дой ДМЕМ. Жизнеспособность спленоцитов, которую проверяли методом окрашивания трипановым синим, составляла в среднем 90%. ДСТ индуцировали путем введения в портальную вену печени 1 мл стерильно го физиологического раствора, содержащего 1 × 107 спленоцитов. Исследование печени проводили на 1, 3, 5, 7, 10, 14-е сут после индукции. Получение мононуклеарных клеток печени Печень крыс перфузировали через воротную вену бескальциевым буфером (5 мМ EDTA на 0.1 М фос фатно-солевом буфере, pH 7.4) в течение 5 мин. Затем печень выделяли и перфузировали 0.1 М фос фатно-солевым буфером, содержащим 0.4 мг/мл коллагеназы, 3.7 М CaCl2, 25 нг/мл ДНКазы I, 5 мМ MgCl2 (pH 7.4), при 37°С в течение 10 мин. После этого ткань измельчали ножницами и дополнительно ин кубировали в буфере с коллагеназой при 37°С в тече ние 30 мин, дезинтегрировали путем пипетирования, фильтровали через нейлоновое сито и центрифуги ровали при 20 g и 4°С в течение 2 мин. Отбирали су пернатант и центрифугировали его при 400 g в те чение 3 мин. Осадок клеток ресуспендировали в 30% перколле и центрифугировали при 400 g в течение 30 мин при 4°С. Отбирали клетки с границы раздела и отмывали 2 раза в 0.1 М фосфатно-солевом буфере при 4°С. Фенотипический анализ клеток методом проточной цитофлуориметрии Для идентификации субъединиц иммунопротеасом выделенные мононуклеарные клетки печени фик сировали в 4% параформальдегиде в течение 15 мин, пермеабилизировали в течение 15 мин в 1% растворе сапонина, приготовленном на 0.1 М фосфатно-соле вом буфере. Обработку pAb кролика к субъединице LMP7 и mAb мыши к субъединице LMP2 проводили в течение ночи при 4°С в пробе, содержащей 1 × 106 клеток и соответствующие антитела (разведение 1 : 600 на 0.1 М фосфатно-солевом буфере с 1% бы чьего сывороточного альбумина). После отмывки клетки инкубировали с вторичными антителами: к IgG кролика, меченными Alexa 488, или антитела ми к IgG мыши, меченными фикоэритрином, в раз ведении 1 : 500 в течение 30 мин при комнатной тем пературе. Для идентификации клеток Купфера 1 × 106 кле ток ресуспендировали в 0.25 мл фосфатно-солевого буфера, содержащего 10% фетальной телячьей сыво ротки, и инкубировали в течение 30 мин с mAb мыши Anti-Rat Macrophage Marker (разведение 1 : 50), конъюгированными с фикоэритрином. Клетки анализировали на проточном цитофлу ориметре BD FACSCalibur (BD Bioscience, США) с использованием программного обеспечения CellQuestPro. Вестерн-блотинг Относительное содержание субъединиц протеасом и β-актина определяли в осветленных гомогенатах печени с использованием mAb мыши к субъединице LMP7, субъединице LMP2 и β-актину как описано ранее [23]. Статистический анализ проводили с помощью про граммного приложения Excel и Statistica 7.0. Данные представлены в виде медианы, значимость различий между выборками оценивали с помощью непараме трического критерия Манна-Уитни с уровнем значи мости 0.05. При множественных сравнениях исполь зовали поправку Бонферрони. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Содержание иммунных субъединиц LMP2 и LMP7 протеасом в клетках печени крыс после интрапортального введения спленоцитов С помощью Вестерн-блотинга в осветленных гомоге натах печени крыс с индукцией ДСТ (группа 3) был выявлен повышенный уровень иммунных субъеди ниц протеасом на 7-е сут после начала индукции ДСТ у пяти животных из шести в сравнении с ложноопе рированным контролем (рис. 1). Очевидно, у одного животного механизмы развития ДСТ были наруше ны. У ложнооперированных животных не выявле но различий в содержании иммунных субъединиц на всех исследованных сроках после введения фи зиологического раствора. Не обнаружено также раз личий в содержании иммунных субъединиц в печени у животных 4-й группы, которым вводили хлорид гадолиния. Чтобы понять, связаны ли обнаруженные изменения в пуле иммунопротеасом с мононуклеар ными клетками печени, эти клетки изучали методом проточной цитофлуориметрии. На рис. 2А представлены гистограммы, полу ченные при анализе окрашенных антителами к им мунным субъединицам LMP2 и LMP7 мононукле арных клеток печени крыс. Выявлено изменение количества клеток, экспрессирующих субъеди ницы LMP2 и LMP7 после начала индукции ДСТ (рис. 2Б). Установлено, что уже на 1-е сут в пе чени животных обеих групп с интрапортальным введением спленоцитов (группы 3 и 4) количество LMP7-позитивных клеток увеличивается в 1.8 раза, а LMP2-позитивных - в 3 раза по сравнению с лож нооперированным контролем (группа 2). Хлорид гадолиния широко применяется в качестве специфического ингибитора антигенпредставляющей функции клеток Купфера [29]. Как показано ранее, введение этого соединения экспериментальным жи вотным за сутки до интрапортальной инфузии спле ноцитов отменяет феномен индукции ДСТ [13, 16]. Нами установлено, что у обработанных GdCl3 жи вотных (группа 4) количество клеток, содержащих субъединицы LMP2 и LMP7, не отличалось значимо на 1-е сут от количества клеток у животных группы 3 (без обработки), но повышено по сравнению с лож нооперированными (группа 2) (рис. 2Б). Учитывая богатый состав АПК печени, к которым помимо клеток Купфера и клеток эндотелия сину соидов (LSEC) относятся дендритные и звездчатые клетки [30], логично было бы заключить, что увели чение числа клеток, экспрессирующих иммунные субъединицы LMP2 и LMP7, может происходить и на фоне ингибирования функции макрофагов. Однако в этом случае количество клеток, содержа щих LMP2 и LMP7, должно различаться в группах 3 и 4: в группе 4 таких клеток должно быть мень ше, чем в группе 3. Отсутствие значимых различий свидетельствует о том, что увеличение количества клеток, экспрессирующих LMP2 и LMP7, на 1-е сут обусловлено главным образом притоком в печень до норских спленоцитов, содержащих иммунные проте асомы. Макрофаги, если они и вносят вклад в общее число обогащенных иммунопротеасомами монону клеарных клеток печени в этот период, то он минима лен и не влияет на полученный результат. На 3-и сут количество мононуклеарных клеток, содержащих иммунопротеасомы, в печени живот ных группы 3 снижалось по сравнению с первыми сутками (рис. 3). Это могло быть следствием того, что спленоциты донора покинули печень реципиента, мигрируя к регионарным лимфоузлам [31]. Возможно также, что они были элиминированы в результате активации цитотоксических CD8+ Т-лимфоцитов ре ципиента [32]. Интересен факт уменьшения количества монону клеарных клеток, содержащих иммунные протеасо мы, на 3-и сут не только в сравнении с первыми сут ками после начала индукции ДСТ, но и относительно их базального уровня у контрольных животных груп пы 1. Если учесть, что иммунопротеасомы экспрес сируются в основном в АПК и иммунокомпетентных клетках, то это косвенно указывает на уменьшение их количества в печени на 3-и сут после начала ин дукции. Это может быть связано с апоптозом акти вированных Т-лимфоцитов, наблюдаемым в печени при инициации и поддержании толерогенного стату са [31]. Однако независимо от того, какие механизмы были задействованы, количество мононуклеарных клеток, обогащенных иммунопротеасомами, в пече ни в это время минимально, что может быть своеобразным «окном возможностей» для последующего заполнения пустующей ниши клетками разных суб популяций, и в зависимости от этого развития алло специфической толерантности либо отторжения. На 7-е сут после введения спленоцитов наблюдал ся максимальный подъем содержания мононуклеар ных клеток, экспрессирующих иммунопротеасомы, в печени животных группы 3, который превышал показатели контрольной группы почти в 100 раз для LMP2 и в 200 - для LMP7 (рис. 3). Такой масси рованный ответ мог быть вызван, с одной стороны, притоком в печень иммунокомпетентных клеток в ответ на введение донорских спленоцитов, а с другой, активацией резидентного пула АПК в самой печени, которая сопровождается повышением содержания иммунных субъединиц [33, 34]. В последующие сут ки количество клеток, экспрессирующих иммунные субъединицы, постепенно снижалось. В целом, результаты, полученные методом про точной цитофлуориметрии, совпадают с данными Вестерн-блотинга, указывающими на всплеск экс прессии иммунопротеасом в печени на 7-е сут после индукции ДСТ. Кроме того, обнаружение этого эф фекта не у всех животных подтверждает предполо жение о разных возможностях заполнения ниши по сле 3 сут, что критично для развития толерантности или отторжения. У обработанных GdCl3 животных не наблюдали такого выраженного увеличения уровня клеток, обо гащенных иммунопротеасомами. Количество LMP7 позитивных клеток не отличалось от их количества у ложнооперированных животных, а число LMP2 позитивных клеток на 7-е сут превышало значения в контроле всего в 4 раза. Разница между группами 3 и 4 косвенно свидетельствует о том, что ингибиро вание клеток Купфера влияет на зависимые от им мунопротеасом процессы, происходящие на ранних этапах индукции ДСТ. Взаимосвязь между содержанием клеток Купфера и изменением экспрессии иммунопротеасом при индукции ДСТ Полученные результаты продиктовали необходи мость прямого определения содержания клеток Купфера в разные сроки после введения спленоци тов. Использовали моноклональные антитела, рас познающие ED2-подобные антигены на мембранах резидентных макрофагов крыс, в том числе клеток Купфера [35]. Профиль динамики ED2-позитивных клеток тоже имел два максимума (рис. 4), причем первый пик выявлялся на двое, а второй - на трое суток позже по сравнению с пиками содержания суммарного пула мононуклеарных клеток, экспрессирующих имму нопротеасомы (рис. 3 и 4). Такой сдвиг можно объяс нить тем, что сначала АПК презентируют с участи ем иммунопротеасом чужеродный аллоантиген. Этот процесс сопровождается выбросом медиаторов им мунного ответа, которые служат сигналом для про лиферации клеток Купфера [36, 37]. У животных группы 4 всплесков количества ма крофагов в печени не наблюдалось, вероятно, в связи с тем, что этап презентации антигена на фоне введе ния GdCl3 отсутствовал или был дефектным. Полученные результаты дают основание утверж дать, что индукция портальной толерантности - это активный процесс, затрагивающий несколько субпо пуляций АПК печени и вовлекающий перестройки внутриклеточного протеасомного пула в механиз мы процессинга и презентации антигенов. При этом на ранних стадиях развития ДСТ наблюдаются две «волны»: первая (1-3 сут) связана с притоком до норских клеток иммунной системы в печень, вторая (7-10 сут) - с активацией ответа в печени реципиен та, в котором задействованы и клетки Купфера. Изменяется ли профиль экспрессии индуцибель ных субъединиц LMP2 и LMP7 в клетках Купфера после интрапортального введения аллоантигена? Для ответа на этот вопрос были изучены изме нения, происходящие в протеасомном пуле ED2 позитивных клеток в печени животных с индукцией ДСТ (группа 3) в разные сроки после введения до норских спленоцитов (рис. 5). Во-первых, выявлены два пика повышения количества субъединиц LMP2 и LMP7 - на 1-е и 7-е сут. Во-вторых, обнаруже но, что соотношение экспрессии субъединиц LMP2 и LMP7 в ED2-позитивных клетках меняется в за висимости от времени после индукции ДСТ. В пер вые 5 сут количество LMP2 возрастает более замет но, чем LMP7, на 7-е сут - уровень обеих иммунных субъединиц одинаково высок. Во временных изменениях количества ED2 позитивных клеток и иммунопротеасом можно вы делить две фазы. В первой фазе количество LMP2 и LMP7 увеличивается на 1-е сут так же, как и в об щем пуле мононуклеарных клеток, а количество ED2-позитивных клеток возрастает на 3-и сут (рис. 3-5). Во второй фазе все происходит в той же последовательности: на 7-е сут приходится пик экс прессии иммунных субъединиц протеасом в ED2 позитивных клетках так же, как и в общем пуле мононуклеарных клеток, после этого на 10-е сут уве личивается количество ED2-позитивных клеток. По-видимому, существуют различия в механиз мах увеличения экспрессии иммунных субъединиц протеасом в общем пуле мононуклеарных клеток в первой и второй фазах. Первый пик экспрессии субъединиц LMP2 и LMP7 отражает, в основном, приток спленоцитов донора, обогащенных иммуно протеасомами. В то же время второй пик в большей или меньшей мере может быть связан с синтезом de novo субъединиц LMP2 и LMP7 в мононуклеарных клетках печени реципиента, в том числе в клетках Купфера. Этот синтез индуцируется в первой фазе в результате встречи спленоцитов с АПК печени. Как известно, LSEC способны к кросс-презентации чужеродного антигена непосредственно CD8+ Т-лимфоцитам [38], причем для этого требуется незначительное количество стимулирующего био материала (< 1 нМ). Этот процесс осуществляется в течение нескольких часов [39] и сопровождается высвобождением цитокинов [40, 41], которые являют ся сигналом для повышения уровня индуцибельных субъединиц LMP7 и LMP2 [21, 42]. В пользу предпо ложения о синтезе de novo иммунных субъединиц протеасом во второй фазе свидетельствует и тот факт, что их экспрессия под действием цитокинов достигает максимума только через 5-7 дней [43, 44]. Первый пик повышения уровня иммунных субъеди ниц в клетках Купфера может отражать начальный этап их синтеза de novo. Соотношение иммунных субъединиц протеасом влияет на активацию макрофагов и поляризацию их в ED1- или ED2-фенотип [45]. Следовательно, из менение уровня субъединиц LMP2 и LMP7 в субпо пуляции клеток может быть связано с активацией макрофагов типа 2. Это, в свою очередь, объясняет преобладание в печени процессов, препятствующих развитию отторжения, так как ED2-макрофаги от носятся к антивоспалительному функциональному фенотипу, для которого характерна секреция цито кинов IL-10, IL-4,TGF-β [46]. Установленная нами динамика экспрессии им мунопротеасом мононуклеаров печени отражает изменения в реактивности их субпопуляций в от вет на введение чужеродных антигенов. Ранее были получены данные о появлении максимумов активи рованных клеток в печени после введения пептид ного антигена или адоптивного переноса лимфоци тов. Например, после адоптивного переноса CD8+ Т-лимфоцитов в печени реципиента наблюдали про лиферацию донорских клеток на 2.5 и 6-е сут [47]. Обнаружено также 8-кратное увеличение субпопу ляции CD8+ Т-лимфоцитов на 2-е сут после их ин трапортального введения и постепенное уменьше ние к 4 сут [48]. Стимуляция антигенным пептидом SEFLLEKRI приводила к 100-кратному приросту количества мононуклеарных клеток в печени, на чиная с 2 сут, тогда как к 6 сут реакция угасала [49]. Интересно, что пик пролиферации лимфоцитов наблюдался на 4-е сут, а динамика остальных субпопу ляций носила двухфазный характер с максимумами на 1-е и 4-е сут. Таким образом, двухфазный характер реактив ности иммунитета печени в ответ на интрапорталь ное введение донорского антигена имеет под собой строгую иммунологическую основу (рис. 6). В первой фазе LSEC и клетки Купфера встречаются с донор скими клетками, которые, благодаря специфической способности печени к удерживанию активированных CD8+ Т-лимфоцитов [48], пребывают там достаточ ное время, необходимое для презентации антигена. После процессинга и презентации антигена, в ко торых участвуют иммунопротеасомы, запускается пролиферация донорских лейкоцитов и резидентных иммунокомпетентных клеток печени. Презентация антигена и активация лимфоцитов сопровождается выбросом цитокинов, которые играют ведущую роль в привлечении макрофагов и лимфоцитов реципиен та в печень [50, 51]. Вследствие этого при индукции ДСТ появляется второй пик в динамике пула имму нопротеасом печени. Взаимодействие активированных CD8+ Т-лимфоцитов с клетками Купфера приводит к их апоптозу за счет отсутствия адекватной провоспалительной стимуляции [48]. Кроме прямого взаимодействия, клетки Купфера вырабатывают ряд проапоптотиче ских веществ, таких, как TNF-α, CD95-лиганд, галек тин-1, индоламин-диоксигеназа [52, 53]. В результате сокращения количества лимфоцитов в конце первой фазы индукции ДСТ уменьшается пул иммунопроте асом в печени. Дополнительное уменьшение количе ства иммунопротеасом в этот период может происхо дить за счет миграции донорских клеток в кровоток реципиента. Способность иммунокомпетентных субпопуляций клеток печени к первичной презентации антигена [51], в результате которой аллореактивные CD8+ Т-лимфоциты элиминируются посредством апопто за, не получив положенную костимуляцию [48], дает возможность избежать развития иммунного ответа в первые сутки (1-3) после введения донорских кле ток. Вторая фаза связана с клональной экспансией и притоком в печень активированных Т-лимфоцитов и макрофагов реципиента. Фенотипический про филь клеток, заполняющих иммунологическую нишу печени в этой фазе, вероятно, определяет развитие либо толерантности, либо отторжения. Активация защитных механизмов иммунитета печени, направленных на устранение/уменьшение воспаления, может сместить баланс в сторону толе рантности. Эти механизмы включают апоптоз акти вированных Т-лимфоцитов реципиента [31], ED1 поляризованных макрофагов и активированных Т-клеток в присутствии макрофагов ED2-фенотипа в печени [54, 55] и экспансию Treg-клеток [56] в ответ на презентацию антигена в печени. Репертуар иммунных субъединиц влияет на ие рархию презентируемых антигенных эпитопов АПК. Описаны, по крайней мере, четыре формы иммун ных протеасом. Одна форма содержит все три про теолитические иммунные субъединицы - LMP7, LMP2 и LMP10. Две формы содержат по две им мунные субъединицы и одну протеолитическую конститутивную субъединицу: β5-LMP2-LMP10 и LMP7-LMP2-β2. Одна форма содержит иммунную субъединицу LMP7 и две конститутивные субъеди ницы β1 и β2 [57-60]. В зависимости от сочетания протеолитически активных субъединиц меняют ся конформация субстратсвязывающих карманов [61], предпочтительные сайты гидролиза белков и, следовательно, набор продуцируемых антигенных эпитопов. Поэтому изменение баланса иммунных субъединиц в резидентных и транзиторных субпо пуляциях клеток иммунной системы играет важную роль в том, каким образом будет представлен чуже родный антиген, вызовет он отторжение или будет «принят за своего». ЗАКЛЮЧЕНИЕ В представленной работе впервые изучены измене ния, происходящие в пуле иммунопротеасом моно нуклеарных клеток печени при индукции аллоспеци фической портальной толерантности. На основании полученных данных можно заключить, что индукция ДСТ - это активный процесс, имеющий две фазы, в ходе которых изменяется соотношение иммунных субъединиц LMP2 и LMP7 протеасом и количество АПК печени, в том числе клеток Купфера. Очевидно, баланс этих показателей важен для развития толе рантности к трансплантируемым тканям. Третьи сут ки после начала индукции ДСТ являются ключевой точкой, в которой образуется своеобразное «окно воз можностей» для последующего заполнения пустую щей ниши клетками разных субпопуляций, и в за висимости от этого развития толерантности либо отторжения. Полученные результаты ставят новые задачи поиска способов воздействия на клеточный состав печени и экспрессию иммунных протеасом на 3-и сут после начала индукции ДСТ для блокиро вания развития отторжения.

×

Об авторах

Я. Д. Карпова

Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: yasiiik@gmail.com
Россия

В. Д. Устиченко

Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины

Email: yasiiik@gmail.com
Украина

Н. M. Алабедалькарим

Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины

Email: yasiiik@gmail.com
Украина

A. A. Степанова

Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН

Email: yasiiik@gmail.com
Россия

Ю. В. Люпина

Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН

Email: yasiiik@gmail.com
Россия

K. И. Богуславский

Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины

Email: yasiiik@gmail.com
Украина

Г. A. Божок

Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины

Email: yasiiik@gmail.com
Украина

Н. П. Шарова

Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН

Email: yasiiik@gmail.com
Россия

Список литературы

  1. Calne R.Y., Sells R.A., Pena J.R ., Davis D. R., Millard P.R., Herbertson B.M., Binns R.M., Davies D.A. // Nature. 1969. V. 2. № 223 (5205). 1969, V.2, №223(5205), P.472-476
  2. Qian S., Demetris A., Murase N., Rao A.S., Fung J.J., Starzi T.E. // Hepatology 1994, V.19, P.916-924
  3. Zimmermann F.A., Davies H.S., Knoll P.P. // Transplantation. 1984, V.37, P.406-410
  4. Kamada N., Wight D.G.D. // Transplantation. 1984, V.38, №3, P.217-221
  5. Cunningham E.C., Sharland A.F., Bishop G.A. // Clin. Dev. Immunol. 2013, 2013:419692
  6. Topilsky Y., Raichlin E., Hasin T., Boilson B.A., Schriger J.A., Pereira N.L., Edwards B.C., Schriger J.A., Pereira N.L., Edwards B.S., Topilsky Y., Raichlin E., Hasin T. // Transplantation. 2013, V.95, P.859-865
  7. Sun J., McCaughan G.W., Gallagher N.D., Scheil A.G., Bishop G.A. // Transplantation. 1995, V.60, P.233-236
  8. Shimizu Y., Goto S., Lord R., Vari F., Edwards-Smith C., Chiba S., Schlect D., Buckley M., Kusano M., Kamada N. // Transpl. Int. 1996, V.9, P.593-595
  9. Ko S., Deiwick A., Jager M.D., Dinkel A., Rohde F., Fisher R.T., Tsui T.Y., Rittmann K.L., Wonigeit K., Schlitt H.J. // Nat. Med. 1999, V.5, P.1292-1297
  10. Kenick S., Lowry R.P., Forbes R.D.S., Lisbona R. // Transplant. Proc. 1987, V.19, P.478-479
  11. Oko A., Idasiak-Piechocka I., Pawlaczyk K., Wruk M., Pawlaczyk E., Czekalski S. // Ann. Transplant. 2002, V.7, №2, P.51-53
  12. Sheng Sun D., Iwagaki H., Ozaki M., Ogino T., Kusaka S., Fujimoto Y., Murata H., Sadamori H., Matsukawa H., Tanaka N., Yagi T. // Transpl. Immunol. 2005, V.14, №1, P.17-20
  13. Diaz-Peromingo J.A., Gonzalez-Quintela A. // Eur. Surg. Res. 2005, V.37, P.45-49
  14. Ikebukuro K., Adachi Y., Yamada Y., Fujimoto S., Seino Y., Oyaizu H., Hioki K., Ikehara S. // Transplantation. 2002, V.73, P.512-518
  15. Chalermskulrat W., McKinnon K.P., Brickey.J. W., Neuringer I.P., Park R.C., Sterka D.C., Long B.R., McNeillie P., Noelle R.J., Ting J.P., Aris R.M. // Thorax. 2006, V.61, №1, P.61-67
  16. Nakagawa K., Matsuno. T., Iwagaki H., Morimoto Y., Fujiwara T., Sadamori H., Inagaki M., Urushihara N., Yagi T., Tanaka N. // J. Int. Med. Res. 2001, V.29, P.119-130
  17. Watanabe T., Kudo M., Chiba T., Wakatsuki Y. // Hepatol. Res. 2008, V.38, P.441-449
  18. Gaczynska M., Rock K.L., Goldberg A.L. // Enzyme Protein. 1993, V.47, №4-6, P.354-369
  19. Cong Y., Konrad A., Iqbal N., Hatton R.D., Weaver C.T., Elson C.O. // J. Immunol. 2005, V.174, №5, P.2787-2795
  20. Trombetta E.S., Mellman I. // Annu. Rev. Immunol. 2005, V.23, P.975-1028
  21. Basler M., Kirk C.J., Groettrup M. // Curr. Opin. Immunol. 2013, V.25, №1, P.74-80
  22. Karpova Ya.D., Bozhok G.A., Lyupina Yu.V., Legach E.I., Astakhova T.M., Stepanova A.A., Bondarenko T.P., Sharova N.P. // Izvestiia Rosiiskoi Akademii nauk. Seriia biologicheskaia. 2012, №3, P.296-302
  23. Stepanova A.A., Karpova Y.D., Bozhok G.A., Ustichenko V.D., Lyupina Y.V., Legach E.I., Vagida M.S., Kazansky D.B., Bondarenko T.P., Sharova N.P. // Bioorg. Khim. 2014, V.40, №1, P.42-54
  24. Yunusov M.Y., Kuhr C.S., Georges G.E., Hogan W.J., Taranova A.G., Lesnikova M., Kim Y.S., Nash R.A. // Transplantation. 2006, V.82, №5, P.629-637
  25. Bozhok G.A. // Problemy endokrynnoi patolohii. 2011, №1, P.60-66
  26. Marti H.P., Henschkowski J., Laux G., Vogt D., Seiler C., Opelz G., Frey F.J. // Transpl. Int. 2006, V.19, P.19-26
  27. Mackie F. // Nephrology (Carlton). 2010, S1, P.S101-S105
  28. // Lymphocytes: A practical approach. Ed. by G.G.B. Klaus. M.: Mir. 1990. 395 p. 1990
  29. Ahmad N., Gardner C.R., Yurkow E.I., Laskin D.L. // Hepatology. 1999, V.29, №3, P.728-736
  30. Crispe I. N., Giannandrea M., Klein I., John B., Sampson B., Wuensch S. // Immunol. Reviews. 2006, V.213, P.101-118
  31. Bishop G.A., Wang C., Sharland A.F., McCaughan G. // Immunol. Cell Biol. 2002, V.80, №1, P.93-100
  32. Fast L.D. // J. Immunol. 1996, V.157, №11, P.4805-4810
  33. Stevanovic S. // Transpl. Immunol. 2002, V.10, №2-3, P.133-136
  34. Jin Y., Fuller L., Ciancio G., Burke G.W. 3rd., Tzakis A.G., Ricordi C., Miller J., Esquenzal V. // Hum. Immunol. 2004, V.65, №2, P.93-103
  35. Polfliet M.M., Fabriek B.O., Daniels W.P., Dijkstra C.D., van den Berg T.K. // Immunobiology. 2006, V.211, №6-8, P.419-425
  36. Milner J.D., Orekov T., Ward J.M., Torres-Velez F., Junttila I., Sun G., Buller M., Morris S.C., Finkelmann F.D., Paul W.E. // Blood. 2010, V.116, №14, P.2476-2483
  37. Jenkins S.J., Ruckerl D., Cook P.C., Jones L.H., Finkelman F.D., van Rooijen N., MacDonald A.S., Allen J.E. // Science. 2011, V.332, №6035, P.1284-1288
  38. Knolle P.A., Limmer A. // Swiss Med. Wkly. 2003, V.133, №37-38, P.501-506
  39. Limmer A., Ohl J., Wingender G., Berg M., Jungerkes F., Schumak B., Djandji D., Scholz K., Klevenz A., Hegenbarth S. // Eur. J. Immunol. 2005, V.35, №10, P.2970-2981
  40. Limmer A., Ohl J., Kurts C., Ljunggrens H.G., Reiss Y., Groettrup M., Momburg F., Arnold B., Knolle P.A. // Nat. Med. 2000, V.6, №12, P.1348-1354
  41. Schurich A., Berg M., Stabenow D., Bottcher J., Kern M., Schild H.J., Kurts C., Schuette V., Burgdorf S., Dieh lL., Limmer A., Knolle P.A. // J. Immunol. 2010, V.184, №8, P.4107-4114
  42. Niewerth D., Kaspers G.J., Assaraf Y.G., van Meerloo J., Kirk C.J., Anderl J., Blank J.L., van de Ven P.M., Zweegman S., Jansen G. // J. Hematol. Oncol. 2014, 10.1186/1756-8722-7-7
  43. Khan S., van den Broek M., Schwarz K., de Giuli R., Diener P.A., Groettrup M. // J. Immunol. 2001, V.167, P.6859-6868
  44. Heink S., Ludwig D., Kloetzel P.M., Kruger E. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005, V.102, P.9241-9246
  45. Chen S., Kammerl I.E., Vosyka O., Baumann T., Yu Y., Wu Y., Irmler M., Overkleeft H.S., Beckers J., Eickelberg O., Meiners S., Stoeger T. // Cell Death Differ. 2016, 10.1038/cdd.2016.3
  46. Tcke F., Zimmermann H.W. // J. Hepatol. 2014, V.60, №5, P.1090-1096
  47. Bowen D.G., Zen M., Holz L., Davis T., McCaughan G.W., Bertolino P. // J. Clin. Invest. 2004, V.114, №5, P.701-712
  48. Kuniyasu Y., Marfani S.M., Inayat I.B., Sheikh S.Z., Mehal W.Z. // Hepatology. 2004, V.39, №4, P.1017-1027
  49. Huang L., Soldevila G., Leeker M., Flavell R., Crispe I.N. // Immunity. 1994, V.1, №9, P.741-749
  50. Lalor P.F., Shields P., Grant A., Adams D.H. // Immunol. Cell Biol. 2002, V.80, №1, P.52-64
  51. Robinson M.W., Harmon C., O’Farrelly C. // Cell Mol. Immunol. 2016, V.13, №3, P.267-276
  52. Perillo N.L., Pace K.E., Seilhamer J.J., Baum L.G. // Nature 1995, V.14, №378(6558), P.736-739
  53. Muschen M., Warskulat U., Peters-Regehr T., Bode J.G., Kubitz R., Haussinger D. // Gastroenterology. 1999, V.116, №3, P.666-677
  54. You Q., Cheng L., Kedl R.M., Ju C. // Hepatology. 2008, V.48, №3, P.978-990
  55. Wan J., Benkdane M., Teixeira-Clerc F., Bonnafous S., Louvet A., Lafdil F., Pecker F., Tran A., Gual P., Mallat A. // Hepatology. 2014, V.59, №1, P.130-142
  56. Dangi A., Sumpter T.L., Kimura S., Stolz D.B., Murase N., Raimondi G., Vodovotz Y., Huang C., Thomson A.W., Gandhi C.R. // J. Immunol. 2012, V.188, №8, P.3667-3677
  57. Groettrup M., Standera S., Stohwasser R., Kloetzel P.M. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997, V.94, P.8970-8975
  58. Griffin T.A., Nandi D., Cruz M., Fehling H.J., van Kaer L., Monaco J.J., Colbert A. // J. Exp. Med. 1998, V.187, P.97-104
  59. Guillaume B., Chapiro J., Stroobant V., Colau D., van Holle B., Parvizi G., Bousquet-Dubouch M.P., Theate I., Parmentier N., van den Eynde B.J. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010, V.107, №43, P.18599-18604
  60. Dahlmann B. // Arch. Biochem. Biophys. 2016, V.591, P.132-140
  61. Unno M., Mizushima T., Morimoto Yu., Tomisugi Y., Tanaka K., Yasuoka N., Tsukihara T. // Structure. 2002, V.10, P.609-618

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Карпова Я.Д., Устиченко В.Д., Алабедалькарим Н.M., Степанова A.A., Люпина Ю.В., Богуславский K.И., Божок Г.A., Шарова Н.П., 2017

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах