Исследование роли мелатонина в контроле развития т-лимфоцитов, продуцирющих IL-17 (TH17), в период гестации

Автор: Глебездина Н.С., Некрасова И.В., Олина А.А., Куклина Е.М.

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

Рубрика: Медико-биологические науки

Статья в выпуске: 3, 2016 года.

Бесплатный доступ

Проведено изучение роли эндогенного мелатонина в регуляции дифференцировки Th17 при беременности. Объектами служили лейкоциты женщин, находящихся в I триместре беременности, а также лейкоциты здоровых небеременных женщин репродуктивного возраста. Вклад эндогенного мелатонина определяли при культивировании лимфоцитов в присутствии аутологичной сыворотки на фоне блокады мелатонин-зависимых сигналов с использованием ингибитора мембранного ме-латонинового рецептора (МТ). Методом проточной цитометрии с использованием моноклональных антител устанавливали процент CD4+ Т-клеток, экспрессирующих RORyi, и уровень экспрессии на клетках данного транскрипционного фактора, определяемый как средняя интенсивность свечения (MFI) ex vivo, а также после 48 ч. культивирования. Выявлены различия в группах беременных и небеременных женщин по степени экспрессии RORyi (MFI). При изучении процента Th17 клеток как ex vivo, так и в процессе активации, достоверных отличий между группами не обнаружено. Несмотря на то, что действие мелатонина через поверхностный рецептор МТ при исследовании процента CD4+RORyt+ лимфоцитов выявлено в обеих исследуемых группах, участие данного гормона в регуляции MFI установлено лишь в группе беременных, что может быть связано с вовлечением внутриклеточного рецептора для гормона - RORa.

Еще

Дифференцировка, т-лимфоциты, мелатонин, беременность

Короткий адрес: https://sciup.org/147204783

IDR: 147204783

Текст научной статьи Исследование роли мелатонина в контроле развития т-лимфоцитов, продуцирющих IL-17 (TH17), в период гестации

Эпифизарный гормон мелатонин вовлечен в контроль многих физиологических функций организма, в том число процессов репродукции. В пе риод гестации мелатонин активно синтезируется также яичниками и плацентой [Reiter et aL 2013]. Сывороточная концентрация гормона последовательно нарастает в ходе гестации [Tamura el al., 2008]. Показана значимая роль мелатонина в ус-

(С Глебездина Н. С. Некрасова И. В., Олина А. А., Куклина Е. М.. 2016

пешном развитии беременности. преаде всего, как эффективного антиоксиданта, защищающего от окислительного повреадения плод и плаценту [Tamura ct at, 2008; Lanoix, Guerin. Vaillancourt 2012: Reiter ct at, 2013: Wang ct al.. 2013]. За счет высокой антиоксидантной активности он рассматривается в настоящее время как перспективный препарат для предупреждения ряда осложнений в развитии беременности, в частности, преэклампсии [Hobson et aL 2013]. в то же время, гормон способен эффективно регулировать функции клеток иммунной системы, в первую очередь - CD4+ Т-лимфоцитов, продуцирующих IL-17 (Th 17). поскольку' один из двух ключевых факторов дифференцировки Th 17. RORol служит одновременно одним из рецепторов для мелатонина [Куклина, Глебездина. Некрасова, 2015]. Стоит отметить, что Т-клеточная субпопуляция Th 17. несмотря на сравнительно небольшую численность, играет принципиальную роль в защите организма от экс-траклеточных патогенов, напрямую участвует в развитии воспаления, а также в индукции аутоиммунных патологий [Jadidi-Niaragh, Mirshafiey, 2008], Однако при беременности гиперактивация Thl7 может приводить к «срыву» периферической толерантности материнского организма к генетически чужеродному (полу аллогенному) плоду' и. как следствие, к абортуг [Liu ct at. 2011: Wu ct aL 2014]. Учитывая ключевую роль субпопуляции Th 17 в развитии беременности, ее регуляция мелатонином в этот период представляет особый интерес.

Цель настоящей работы - оценка роли эндогенного мелатонина в регуляции дифференцировки Th 17 при беременности.

Материал и методы исследования

Объектами исследования служили лейкоциты женщин, находящихся в I триместре беременности (средний возраст 28.00 ± 5.29 лет, п = 10), как наиболее критичном в плане индукции спонтанных абортов, а также лейкоциты здоровых неберемен- ных женщин репродуктивного возраста (средний возраст 31.80 ±6.43 лет, п = 10). В работе использовали суспензию мононуклеарных клеток периферической крови, выделенных центрифугированием в градиенте плотности фиколла-всрографина (1.077 г/см3), и фракционированные методом им-муномагнитной сепарации («R&D Systems», США) CD4^ Т-лимфоциты на фоне стандартной поликлональной активации (aHTH-CD3/CD28, «Invitrogen». США). Вклад эндогенного мелатонина определяли при культивировании лимфоцитов в присутствии аутологичной сыворотки на фоне блокады мелато-нин-зависимых сигналов с использованием лузин-дола («R&D Systems». США) - ингибитора мембранного мелатонинового рецептора (МТ). Уровень CD4+RORyt+ Т-лимфоцитов оценивали как ех vivo, так и после 48 ч. культивирования методом проточной цитометрии с использованием соответствующих моноклональных антител для поверхностного и внутриклеточного окрашивания («Nows Biologicals», США). При этом устанавливали процент CD41 Т-клеток, экспрессирующих RORyt и уровень экспрессии на клетках данного транскрипционного фактора, определяемый как средняя интенсивность свечения (Middle Fluorescence Intensity, MFI; условные единицы). Для контроля неспецифического связывания и выделения негативного по флюоресценции лимфоцитарного окна использовали соответствующие изотипические конгроли. Жизнеспособность лимфоцитов, определяемая в тесте с эозином после 48 ч. культивирования. составляла 95-98%. Статистический анализ проводили с использованием парного и непарного t-критерия Стьюдента, непараметрических критериев Вилкоксона и Манн-Уитни.

Результаты и их обсуждение

Показано, что уровень CD4+RORyi' Т-клеток. оцениваемый ex уАю, не отличался в группах беременных I триместра и небеременных женщин. При этом обнаружены достоверные отличия между группами по MFI (таблица).

Изменение процентного содержания и MFI ТЫ 7-лимфоцитов в условиях активации и ингибирования

Экспериментальные условия

Небеременные женщины

Женщины, находящиеся в I триместре беременности

Процент СЭД^ОКуГ Т-клеток

Ex vivo

1.48=1=0.09

1.63±0.20

Культура 48 ч.

2.55±0.18ь

2.84i0.36l*

Культура 48 ч. + ингибитор

1.60±0.18с

1.19±0.17с

MFI. у.е.

Ex vivo

20.37±0.91

26.63±2.63а

Культура 48 ч.

26.24il.041

21.25i0.89to

Культура 48 ч. + ингибитор

28.07il.72e

23.89±1.32с

Примечание. а-р<0.05по сравнению с небеременными; Ь-р<0.05по сравнению с ex vivo; с - р < 0.05 по сравнению с 48-часовой активацией.

По результатам 48-часовой активации в присутствии аутологичной сыворотки установлено повышение процента CD4+RORyt' Т-клеток как у небеременных женщин, так и в группе ременных женщин, так и в группе беременных При этом уровень экспрессии RORyt в CD4' Т-лимфоцитах в группе небеременных также возрас- тал, а в группе беременных наоборот снижался (таблица).

На фоне блокады мелатонин-зависимых сигналов процент CD4+RORyt+ Т-клеток снижался практически до уровня, сравнимого с исходным (ег vivo). Степень экспрессии RORyt в CD4^ Т-лимфоцитах беременных женщин при внесении ингибитора наоборот возрастала. В то же время в группе небеременных интенсивность свечения RORyt осталась практически неизменной (таблица).

Таким образом, хотя процент Th 17 клеток у женщин, находящихся в I триместре беременности, и небеременных женщин не отличался как ег vivo, так и после 48-часовой активации при исследовании такого показателя, как MFI RORyt, выявлены интересные различия. Так, при активации Т-лимфоцитов в группе небеременных MFI растет параллельно с увеличением процента CD4+RORyt+ клеток, а в группе беременных снижается.

Несмотря на то, что действие мелатонина через поверхностный рецептор МТ при исследовании процента CD4+RORyt+ лимфоцитов выявлено в обеих исследуемых группах, участие данного гормона в регуляции MFT установлено лишь в группе беременных, т.к. под действием лузиндола степень экспрессии RORyt в группе небеременных не менялась. Вероятно, это может быть связано с вовлечением внутриклеточного рецептора для гормона - RORct.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 16-34-60094 мол а дк.

Список литературы Исследование роли мелатонина в контроле развития т-лимфоцитов, продуцирющих IL-17 (TH17), в период гестации

  • Куклина Е.М., Глебездина Н.С., Некрасова И.В. Роль мелатонина в контроле дифференцировки Т-лимфоцитов, продуцирующих IL-17 (Th17)//Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2015. Т. 160, № 11. С. 604-607
  • Hobson S.R. et al. Phase I pilot clinical trial of antenatal maternally administered melatonin to decrease the level of oxidative stress in human pregnancies affected by pre-eclampsia (PAMPR): study protocol//British Medical Journal Open. 2013. Vol. 3 (9). e003788
  • Jadidi-Niaragh F., Mirshafiey A. Th17 cell, the new player of neuroinflammatory process in multiple sclerosis//Scandinavian Journal of Immunology. 2011. Vol. 74 (1). P. 1-13
  • Lanoix D., Guerin P., Vaillancourt C. Placental melatonin production and melatonin receptor expression are altered in preeclampsia: new insights into the role of this hormone in pregnancy//Journal of Pineal Research. 2012. Vol. 53 (4). P. 417-425
  • Liu Y.S. et al. Study on the relationship between Th17 cells and unexplained recurrent spontaneous abortion//American Journal of Reproductive Immunology. 2011. Vol. 65 (5). P. 503-511
  • Reiter R.J. et al. The universal nature, unequal distribution and antioxidant functions of melatonin and its derivatives//Mini-reviews in Medicinal Chemistry. 2013. Vol. 13 (3). P. 373-384
  • Tamura H. et al. Melatonin and pregnancy in the human//Reproductive Toxicology. 2008. Vol. 25 (3). P. 291-303
  • Wang F.W. et al. Protective effect of melatonin on bone marrow mesenchymal stem cells against hydrogen peroxide-induced apoptosis in vitro//Journal of Cellular Biochemistry. 2013. Vol. 114 (10). P. 2346-2355
  • Wu L. et al. Alteration of Th17 and Treg cells in patients with unexplained recurrent spontaneous abortion before and after lymphocyte immunization therapy//Reproductive Biology and Endocrinology. 2014. Vol. 12. P. 74
Еще
Статья научная