Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Mедицинские науки \ Патология. Клиническая медицина \ Заболевания дыхательной системы

Характеристика субпопуляций моноцитов периферической крови больных хронической обструктивной болезнью легких

Характеристика субпопуляций моноцитов периферической крови больных хронической обструктивной болезнью легких

Автор: Сугайло И.Ю., Наумов Д.Е., Котова О.О., Гассан Д.А., Горчакова Я.Г., Шелудько Е.Г.

Журнал: Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины @cardiotomsk

Рубрика: Клинические исследования

Статья в выпуске: 4 т.39, 2024 года.

Бесплатный доступ

Обоснование. Моноциты, являясь предшественниками макрофагов, играют важную роль в патогенезе хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Традиционно выделяют классические (CD14++/CD16-), промежуточные (CD14++CD16+) и неклассические (CD14+/CD16++) субпопуляции моноцитов, отличающиеся различными функциональными характеристиками.Цель и масштаб исследования: исследовать количественное соотношение циркулирующих субпопуляций моноцитов у больных ХОБЛ, выявить их возможную взаимосвязь с показателями функции внешнего дыхания и гуморальными маркерами воспаления.Материал и методы. Обследованы 47 больных ХОБЛ, преимущественно II-III степени тяжести по GOLD (основная группа), и 25 лиц, не имевших бронхиальной обструкции (контрольная группа). Субпопуляции моноцитов определяли методом проточной цитометрии. Концентрации цитокинов в плазме крови измеряли с помощью мультиплексного анализа на проточном цитофлуориметре. Функцию внешнего дыхания оценивали методом спирометрии.Результаты. У больных ХОБЛ по сравнению с контрольной группой наблюдали сниженное количество неклассических моноцитов (10,5 (6,7-15,1)% против 14,4 (8,3-18,4)%, p = 0,04). Большее содержание классических моноцитов было ассоциировано с более выраженным снижением бронхиальной проходимости (ОФВ1 ρ = -0,37; p = 0,007), тогда как для промежуточных моноцитов была характерна прямая взаимосвязь с ОФВ1 (ρ = 0,42; p = 0,003). Число неклассических моноцитов в основной группе имело обратную корреляцию с концентрациями цитокинов (IL-4 ρ = -0,30; p = 0,04; IL-2 ρ = - 0,36; p = 0,01; IL-1β ρ = -0,35; p = 0,02; TNF-α ρ = -0,47; p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }

Еще

Субпопуляции моноцитов, хроническая обструктивная болезнь легких, воспаление, цитокины, проточная цитометрия

Короткий адрес: https://sciup.org/149147157

IDR: 149147157   |   DOI: 10.29001/2073-8552-2024-776

Characteristics of monocyte subpopulations in peripheral blood of the patients with chronic obstructive pulmonary disease

Rationale. As the precursors of macrophages, monocytes play an important role in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Traditionally, classical (CD14++CD16–), intermediate (CD14++CD16+) and non-classical (CD14+CD16++) subpopulations of monocytes are distinguished, which differ in their functional characteristics.Aim: To study the relative amount of circulating subpopulations of monocytes in patients with COPD and to identify their possible relationship with pulmonary function and humoral inflammatory markers.Methodology and Research Methods. The study enrolled 47 patients with COPD, predominantly GOLD II-III, and 25 individuals without bronchial obstruction (control group). Monocyte subpopulations were determined by flow cytometry. Plasma cytokine concentrations were measured using a multiplex assay on a flow cytometer. Pulmonary function was assessed by spirometry.Results. A reduced number of non-classical monocytes was observed in COPD patients as compared to the control group (10.5 (6.7–15.1)% vs. 14.4 (8.3–18.4)%, p = 0.04). Higher content of classical monocytes was associated with a more pronounced decrease in bronchial patency (FEV1ρ = –0.37, p = 0.007), while intermediate monocytes were characterized by a direct relationship with FEV1 (ρ = 0.42, p = 0.003). The number of non-classical monocytes in the main group had an inverse correlation with cytokine concentrations (IL-4 ρ = –0.30, p = 0.04; IL-2 ρ = –0.36, p = 0.01; IL-1β ρ = –0.35, p = 0.02; TNF-α ρ = –0.47, p ρ = –0.34, p = 0.02; IL-6 ρ = –0.32, p = 0.03; IL-10 ρ = –0.34, p = 0.02; IFN-γ ρ = – 0.35, p = 0.01; IL-12p70 ρ = –0.30, p = 0.04; IL-8 ρ = –0.40, p = 0.004).Conclusion. The obtained results indicate a deficiency of non-classical monocytes in COPD patients, which may contribute to systemic inflammatory response, while classical forms of monocytes may be involved in the formation of bronchial obstruction.

Еще

Список литературы Характеристика субпопуляций моноцитов периферической крови больных хронической обструктивной болезнью легких

  • Boers E., Barrett M., Su J.G., Benjafield A.V., Sinha S., Kaye L. et al. Global burden of chronic obstructive pulmonary disease through 2050. JAMA Netw. Open. 2023;6(12):2346598. https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2023.46598.
  • Pérez-Rubio G., Cordoba-Lanus E., Cupertino P., Cartujano-Barrera F., Campos M.A., Falfán-Valencia R. Role of genetic susceptibility in nicotine addiction and chronic obstructive pulmonary disease. Rev. Invest. Clin. 2019;71:36-54. https://doi.org/10.24875/RIC.18002617.
  • Lee Y., Song J., Jeong Y., Choi E., Ahn C, Jang W. Meta-analysis of single-cell RNA-sequencing data for depicting the transcriptomic landscape of chronic obstructive pulmonary disease. Comput. Biol. Med. 2023;167:107685. https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2023.107685.
  • Williams H., Mack C., Baraz R., Marimuthu R., Naralashetty S., Li S. et al. Monocyte differentiation and heterogeneity: Inter-subset and interindividual differences. Int. J. Mol. Sci. 2023;24(10):8757. https://doi.org/10.3390/ijms24108757.
  • Калашникова А.А., Ворошилова Т.М., Чиненова Л.В., Давыдова Н.И., Калинина Н.М. Субпопуляции моноцитов у здоровых лиц и у пациентов с сепсисом. Медицинская иммунология. 2018;20(6):815-824. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2018-6-815-824.
  • Evren E., Ringqvist E., Tripathi K.P., Sleiers N., Rives I.C., Alisjahbana A. et al. Distinct developmental pathways from blood monocytes generate human lung macrophage diversity. Immunity. 2021;54(2):259-275.e7. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2020.12.003.
  • Vishnyakova P., Poltavets A., Karpulevich E., Maznina A., Vtorushina V., Mikhaleva L. et al. The response of two polar monocyte subsets to inflammation. Biomed. Pharmacother. 2021;139:111614. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2021.111614.
  • Szaflarska A., Baj-Krzyworzeka M., Siedlar M., Weglarczyk K., Ruggiero I., Hajto B. et al. Antitumorfront response of CD14+/CD16+ monocyte subpopulation. Exp. Hematol. 2004;32:748-755. https://doi.org/10.1016/j.exphem.2004.05.027.
  • Skrzeczyńska-Moncznik J., Bzowska M., Loseke S., Grage-Griebenow E., Zembala M., Pryjma J. Peripheral blood CD14high CD16+ monocytes are main producers of IL-10. Scand. J. Immunol. 2008;67(2):152-159. https://doi.org/10.1111/j.1365-3083.2007.02051.x.
  • Italiani P., Boraschi D. From monocytes to M1/M2 macrophages: Phenotypical vs. functional differentiation. Front. Immunol. 2014;5:514 https://doi.org/10.3389/fimmu.2014.00514.
  • Whyte C.E., Tumes D.J., Liston A., Burton O.T. Do more with less: Improving high parameter cytometry through overnight staining. Curr. Protoc. 2022; 2(11):e589. https://doi.org/10.1002/cpz1.589.
  • Чумакова С.П., Винс М.В., Уразова О.И., Азарова Д.А., Шипулин В.М., Пряхин А.С. и др. Субпопуляции моноцитов крови у больных с генерализованной гипоксией. Бюллетень сибирской медицины. 2019;18(1):277-285. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2019-1-277-285.
  • Cornwell W.D., Kim V., Fan X., Vega M.E., Ramsey F.V., Criner G.J. et al. Activation and polarization of circulating monocytes in severe chronic obstructive pulmonary disease. BMC Pulm. Med. 2018;15;18(1):101. https://doi.org/10.1186/s12890-018-0664-y.
  • Day A., Barnes P., Donelly L. Monocyte sub-populations do not reflect differences in COPD macrophage phenotype. Eur. Respir. J. 2015;46:PA383. https://doi.org/10.1183/13993003.congress-2015.PA383.
  • Stolk J., Aggarwal N., Hochnadel I., Wrenger S., Martinez-Delgado B., Welte T. et al. Blood monocyte profiles in COPD patients with PiMM and PiZZ α1-antitrypsin. Respir. Med. 2019;148:60-62. https://doi.org/10.1016/j.rmed.2019.02.001.
  • Hu Y., Shao X., Xing L., Li X., Nonis G.M., Koelwyn G.J. et al. Single-cell sequencing of lung macrophages and monocytes reveals novel therapeutic targets in COPD. Cells. 2023;12(24):2771. https://doi.org/10.3390/cells12242771.
  • Aldonyte R., Jansson L., Piitulainen E., Janciauskiene S. Circulating monocytes from healthy individuals and COPD patients. Respir. Res. 2003;4(1):11. https://doi.org/10.1186/1465-9921-4-11.
  • Chimen M., Yates C.M., McGettrick H.M., Ward L.S., Harrison M.J., Apta B. et al. Monocyte subsets coregulate inflammatory responses by integrated signaling through TNF and IL-6 at the endothelial cell interface. J. Immunol. 2017;198:2834-2843. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1601281.
  • Lin C.H., Li Y.R., Lin P.R., Wang B.Y., Lin S.H., Huang K.Y. et al. Blood monocyte levels predict the risk of acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease: a retrospective case-control study. Sci. Rep. 2022;12(1):21057. https://doi.org/10.1038/s41598-022-25520-8.
  • Öz H.H., Cheng E.C., Di Pietro C., Tebaldi T., Biancon G., Zeiss C. et al. Recruited monocytes/macrophages drive pulmonary neutrophilic inflammation and irreversible lung tissue remodeling in cystic fibrosis. Cell Rep. 2022;41(11):111797. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111797.
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp