Галектин-9/Tim-3-зависимый механизм регуляции функциональной активности натуральных киллеров при беременности

Автор: Орлова Е.Г., Логинова О.А., Горбунова О.Л., Ширшев С.В.

Журнал: Вестник Пермского университета. Серия: Биология @vestnik-psu-bio

Статья в выпуске: 4, 2023 года.

Бесплатный доступ

Галектинами называют семейство β-галактозид-связывающих низкомолекулярных белков (лектинов), гомологичных по аминокислотной последовательности углевод-связывающего сайта. Галектины взаимодействуют с гликанами на поверхности клеток и участвуют в регуляции функциональной активности большинства клеток организма человека. Галектин-9 играет важнейшую роль в контроле функций клеток иммунной системы. Особое значение приобретают иммунорегуляторные эффекты галектина-9 при беременности, когда его продукция клетками трофобласта значительно увеличивается, что ассоциировано с формированием периферической иммунной толерантности. Основным лигандом для галектина-9 является молекула Tim-3 (Т-клеточный иммуноглобулиновый и муциновый домен, содержащий белок 3), высокая экспрессия которой выявляется на натуральных киллерах (NK-клетки). При беременности фенотип и функции NK-клеток существенно меняются, что необходимо для предотвращения цитотоксических реакций на клетки плода. В обзоре систематизированы данные о роли галектина-9 в Tim-3-опосредованной регуляции функций NK-клеток в аспекте беременности. Изучение регуляции функциональной активности NK-клеток необходимо для повышения эффективности NK-клеточной терапии.

Еще

Галектин-9, nk-клетки, tim-3, иммунная толерантность, беременность

Короткий адрес: https://sciup.org/147242774

IDR: 147242774 | DOI: 10.17072/1994-9952-2023-4-403-413

Список литературы Галектин-9/Tim-3-зависимый механизм регуляции функциональной активности натуральных киллеров при беременности

Рапопорт Е.М., Бовин Н.В. Специфичность галектинов человека в составе клеток // Биохимия. 2015. Т. 80, № 7. С. 1010–1022.
Рапопорт Е.М., Курмышкина О.В., Бовин Н.В. Галектины млекопитающих: структура, углеводная специфичность и функции // Биохимия. 2008. Т. 73, № 4. С. 483–497.
Asakura H. et al. Selective eosinophil adhesion to fibroblast via IFN-gamma-induced galectin-9 // J. Immunol. 2002. Vol. 169. P. 5912–5918.
Boron D.G. et al. Galectin-1 and galectin-9 concentration in maternal serum: implications in pregnancies complicated with preterm prelabor rupture of membranes // Journal of Clinical Medicine. 2022. Vol. 11, № 21. Р. 6330.
Cerdeira A.S. et al. Conversion of peripheral blood NK cells to a decidual NK-like phenotype by a cocktail of defined factors // J. of immunol. 2013. Vol. 190, № 8. P. 3939–3948.
Chen H. et al. T-cell immunoglobulin and mucin-domain containing-3 (TIM-3): Solving a key puzzle in autoimmune diseases // Intern. immunopharmacol. 2023. Vol. 121. P. 110418.
Cocker A.T.H. et al. CD56-negative NK cells: frequency in peripheral blood, expansion during HIV-1 infection, functional capacity and KIR expression. // Frontiers in Immunology. 2022. Vol. 13. P. 992723.
Crespo A.C. et al. Decidual NK cells transfer granulysin to selectively kill bacteria in trophoblasts // Cell. 2020. Vol. 182, № 5. P. 1125–1139.
Dixit A., Karande A.A. Glycodelin regulates the numbers and function of peripheral natural killer cells // J. Reprod. Immunol. 2020. Vol. 137. P. 102625.
Elahi S. et al. Galectin-9 binding to tim-3 renders activated human CD4+ T cells less susceptible to HIV-1 infection // Blood. 2012. Vol. 119, № 18. P. 4192–204.
Enninga E.A.L. et al. Immune checkpoint molecules soluble program death ligand 1 and galectin-9 are increased in pregnancy // Am. J. of Reprod. Immunol. 2018. Vol. 79, № 2. e12795.
Erlebacher A. Immunology of the maternal-fetal interface // Annu. Rev. Immunol. 2013. Vol. 31. P. 387–411.
Fu B. et al. Natural killer cells promote fetal development through the secretion of growth-promoting factors // Immunity. 2017. Vol. 47, № 6. P. 1100–1113.
Fuselier C. et al. Placental galectins in cancer: why we should pay more attention // Cells. 2023. Vol. 12, № 3. P. 437.
Gleason M.K. et al. Tim-3 is an inducible human natural killer cell receptor that enhances interferon gamma production in response to galectin-9 // Blood. 2012. Vol. 119, № 13. Р. 3064–3072.
Grossman T.B. et al. Soluble T cell immunoglobulin mucin domain 3 (sTim-3) in maternal sera: a potential contributor to immune regulation during pregnancy // The J. of maternal-fetal & neonatal medicine: the official J of the Europ. Associat. of Perinat. Med. 2021. Vol. 34, № 24. P. 4119–4122.
Han G. et al. Tim-3: an activation marker and activation limiter of innate immune cells // Front. Immunol. 2013. Vol. 4. P. 449–455.
Imaizumi T. et al. Interferon-gamma stimulates the expression of galectin-9 in cultured human endothelial cells // J. Leukoc. Biol. 2002. Vol. 72. P. 486–491.
Iwasaki-Hozumi H. et al. Blood levels of galectin-9, an immuno-regulating molecule, reflect the severity for the acute and chronic infectious diseases // Biomolecules. 2021. Vol. 11, № 3. P. 430.
Koopman L.A. et al. Human decidual natural killer cells are a unique NK cell subset with immunomodulatory potential // The J. of exp. medicine. 2003. Vol. 198, № 8. P. 1201–1212.
Li Y. et al. The Galectin-9/Tim-3 pathway is involved in the regulation of NK cell function at the maternal-fetal interface in early pregnancy // Cellular & molecul. Immunol. 2016. Vol. 13, № 1. Р. 73–81.
Li Y. et al. Tim-3 signaling in peripheral NK cells promotes maternal-fetal immune tolerance and alleviates pregnancy loss // Science signaling. 2017. Vol. 10, № 498. P. 4323.
Lu C. et al. An emerging role of TIM3 expression on T cells in chronic kidney inflammation // Front. Immunol. 2021. Vol. 12. P. 798683.
Meggyes M. et al. Peripheral blood TIM-3 positive NK and CD8+T cells throughout pregnancy: TIM-3/Galectin-9 interaction and its possible role during pregnancy // PLoS One. 2014. Vol. 9, № 3. P. 92371.
Miko E. et al. Involvement of Galectin-9/TIM-3 Pathway in the Systemic Inflammatory Response in Early-Onset Preeclampsia // PLoS One. 2013. Vol. 8, № 8. P. 71811.
Nagahara K. et al. Galectin-9 increases Tim-3dendritic cells and CD8 T cells and enhances anti-tumor immunity via galection-9-Tim-3 interactions // J. Immunol. 2008. Vol. 181, № 11. P. 7660–7669.
Ndhlovu L.C. et al. Tim-3 marks human natural killer cell maturation and suppresses cell-mediated cytotoxicity // Blood. 2012. Vol. 119, № 16. Р. 3734–3743.
Ocana-Guzman R., Torre-Bouscoulet L., Sada-Ovalle I. TIM-3 regulates distinct functions in macrophages // Front. Immunol. 2016. Vol. 13, № 7. Р. 229.
Orlova E.G. et al. Expression of TIM-3 and CD9 molecules on natural killer cells (NK) and T-lymphocytes with NK functions (NKT) in the peripheral blood at different trimesters of physiological pregnancy // J. Evol. Biochem. Phys. 2023a. Vol. 59. P. 809–821.
Orlova E.G. et al. Galectin-9 influences the Tim-3 molecule expression in natural killer different subpopulations // Med. Immunol. (Russia). 2023b. Vol. 25, № 3. P. 469–476.
Orlova E.G. et al. Hormone-Dependent Reprogramming of NK Cell Functions in the Aspect of Pregnancy // Science and Global Challenges of the 21st Century – Innovations and Technologies in Interdisciplinary Applications. Perm Forum 2022. Lecture Notes in Networks and Systems. 2023c. Vol. 622. Springer, Cham.
Pełech A. et al. Do Serum galectin-9 levels in women with gestational diabetes and healthy ones differ before or after delivery? A pilot study // Biomolecules. 2023. Vol. 13, № 4. P. 697.
Sanchez-Fueyo A. et al. Tim-3 inhibits T helper type 1-mediated auto- and allo- immune responses and promotes immunological tolerance // Nat. Immunol. 2003. Vol. 4, № 11. P. 1093–1101.
Shirshev S.V. et al. Hormonal regulation of NK cell cytotoxic activity // Dokl. Biol. Sci. 2017b. Vol. 472, № 1. P. 28–30.
Shirshev S.V. et al. MicroRNA in hormonal mechanisms of regulation of NK cell function // Dokl. Biochem. Biophys. 2017a. Vol. 474, № 1. P. 168–172.
So E.C. et al. NK cell expression of Tim-3: first impressions matter // Immunobiology. 2019. Vol. 224, № 3. Р. 362–370.
Song Yan et al. The mTORC1 signaling support cellular metabolism to dictate decidual NK cells function in early pregnancy // Front Immunol. 2022. Vol. 13. P. 771732.
Sun J. et al. Tim-3 is up regulated in NK cells during early pregnancy and inhibits NK cytotoxicity toward trophoblast in galectin-9 dependent pathway // PloS one. 2016. Vol. 11, № 1. P. 0147186.
Tang R., Rangachari M., Kuchroo V.K. Tim-3: A co-receptor with diverse roles in T cell exhaustion and tolerance // Semin. Immunol. 2019. Vol. 42. P. 101302.
Wang F. et al. Activation of Tim-3–Galectin-9 pathways improves survival of fully allergenic skin grafts // Transpl. Immunol. 2008. Vol. 19, № 1. P. 12–19.
Wu M. et al. Soluble co stimulatory molecule sTim3 regulates the differentiation of Th1and Th2 in patients with unexplained recurrent spontaneous abortion // Int. J. Clin. Exp. Med. 2015. Vol. 8, № 6. Р. 8812–8819.
Zhu C. et al. The Tim-3 ligand galectin-9 negatively regulates T helper type 1 immunity // Nat. Immunol. 2005. Vol. 6, № 12. P. 1245–1252.
Zhu W. et al. Tim-3: An inhibitory immune checkpoint is associated with maternal-fetal tolerance and recurrent spontaneous abortion // Clin. Immunol. 2022. Vol. 245. P. 109185.

Еще

Статья обзорная