Оценка параметров митохондрий CD4+Т-лимфоцитов периферической крови методом проточной цитофлюориметрии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Митохондрии играют ключевую роль в жизненно важных функциях клетки: производстве энергии, метаболизме, клеточном дыхании, продукции активных форм кислорода, делении и гибели. Нарушение функций этих органелл ассоциировано с развитием различных заболеваний. Важными показателями состояния митохондрий являются их масса и мембранный потенциал. Для оценки этих параметров используют различные флюорохром-меченые зонды, которые можно детектировать методом проточной цитометрии. Возможность использования флуоресцентных митохондриальных красителей совместно с мечеными моноклональными антителами открывает широкие перспективы для изучения метаболических параметров разнообразных клеток иммунной системы. Целью данного исследования была оценка состояния митохондрий CD4+Т-лимфоцитов методом проточной цитофлюориметрии. Для демонстрации различий параметров митохондрий в качестве групп сравнения были взяты ВИЧ-инфицированные пациенты, получающие антиретровирусную терапию (n = 21), и относительно здоровые добровольцы (n = 23). Объектом исследования служили мононуклеарные клетки, выделенные из периферической крови. Методом проточной цитометрии с использованием коммерческих митохондриально-селективных красителей MitoTracker Green и MitoTracker Orange были определены, соответственно, масса и заряд мембраны митохондрий в общем пуле CD4+Т-лимфоцитов, а также в субпопуляциях наивных клеток и клеток памяти. Показано, что как у ВИЧ-инфицированных, так и неинфицированных субъектов масса и заряд митохондрий в наивных CD4+Т-лимфоцитах ниже, чем в клетках памяти. Установлено, что по сравнению со здоровыми донорами у ВИЧ-инфицированных больных повышена масса митохондрий в общем пуле CD4+Т-лимфоцитов и в субпопуляции клеток памяти, что, однако, не сопровождается ростом заряда мембраны органелл. Таким образом, цитофлюориметрическое определение массы и мембранного потенциала митохондрий с использованием красителей MitoTracker Green и MitoTracker Orange является относительно легким, быстрым и информативным способом предварительной оценки состояния органелл в клетках.

Об авторах

Лариса Борисовна Королевская

Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»

Автор, ответственный за переписку.
Email: bioqueen@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9840-7578

к.м.н., научный сотрудник лаборатории экологической иммунологии

Россия, 614081, Пермь, ул. Голева, 13

Евгения Владимировна Сайдакова

Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»

Email: radimira@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-4342-5362
Scopus Author ID: 54882274000
ResearcherId: C-8333-2015

д.б.н., заведующая лабораторией молекулярной иммунологии

Россия, 614081, Пермь, ул. Голева, 13

Константин Владимирович Шмагель

Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»

Email: shmagel@iegm.ru
ORCID iD: 0000-0001-6355-6178

д.м.н., заведующий лабораторией экологической иммунологии

Россия, 614081, Пермь, ул. Голева, 13

Список литературы

  1. Annesley S.J., Fisher P.R. Mitochondria in health and disease. Cells, 2019, Vol. 8, no. 7, pp. 680-687.
  2. Breda C.N.S., Davanzo G.G., Basso P.J., Saraiva Camara N.O., Moraes-Vieira P.M.M. Mitochondria as central hub of the immune system. Redox Biol., 2019, Vol. 26, pp. 101255-101272.
  3. Campos C.B., Paim B.A., Cosso R.G., Castilho R.F., Rottenberg H., Vercesi A.E. Method for monitoring of mitochondrial cytochrome c release during cell death: Immunodetection of cytochrome c by flow cytometry after selective permeabilization of the plasma membrane. Cytometry A, 2006, Vol. 69, no. 6, pp. 515-523.
  4. Cottet-Rousselle C., Ronot X., Leverve X., Mayol J.F. Cytometric assessment of mitochondria using fluorescent probes. Cytometry A, 2011, Vol. 79, no. 6, pp. 405-425.
  5. Dimeloe S., Frick C., Fischer M., Gubser P.M., Razik L., Bantug G.R., Ravon M., Langenkamp A., Hess C. Human regulatory T cells lack the cyclophosphamide-extruding transporter ABCB1 and are more susceptible to cyclophosphamide-induced apoptosis. Eur. J. Immunol., 2014, Vol. 44, no. 12, pp. 3614-3620.
  6. Fan H.H., Tsai T.L., Dzhagalov I.L., Hsu C.L. Evaluation of mitochondria content and function in live cells by multicolor flow cytometric analysis. Methods Mol. Biol., 2021, Vol. 2276, pp. 203-213.
  7. Kauffman M.E., Kauffman M.K., Traore K., Zhu H., Trush M.A., Jia Z., Li Y.R. MitoSOX-based flow cytometry for detecting mitochondrial ROS. React. Oxyg. Species (Apex), 2016, Vol. 2, no. 5, pp. 361-370.
  8. Masson J.J.R., Murphy A.J., Lee M.K.S., Ostrowski M., Crowe S.M., Palmer C.S. Assessment of metabolic and mitochondrial dynamics in CD4+ and CD8+ T cells in virologically suppressed HIV-positive individuals on combination antiretroviral therapy. PLoS One, 2017, Vol. 12, no. 8, e0183931. doi: 10.1371/journal.pone.0183931.
  9. Perry C.G.R., Hawley J.A. Molecular basis of exercise-induced skeletal muscle mitochondrial biogenesis: historical advances, current knowledge, and future challenges. Cold Spring Harb. Perspect. Med., 2018, Vol. 8, no. 9, a029686. doi: 10.1101/cshperspect.a029686
  10. Perry S.W., Norman J.P., Barbieri J., Brown E.B., Gelbard H.A. Mitochondrial membrane potential probes and the proton gradient: a practical usage guide. Biotechniques, 2011, Vol. 50, no. 2, pp. 98-115.
  11. Presley A.D., Fuller K.M., Arriaga E.A. MitoTracker Green labeling of mitochondrial proteins and their subsequent analysis by capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detection. J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci, 2003, Vol. 793, no. 1, pp. 141-150.
  12. Solaini G., Sgarbi G., Lenaz G., Baracca A. Evaluating mitochondrial membrane potential in cells. Biosci. Rep., 2007, Vol. 27, no. 1-3, pp. 11-21.
  13. Sun H., Li X. Metabolic reprogramming in resting and activated immune cells. Metabolomics (Los Angel.), 2017, Vol. 7, no. 1, pp. 188-194.
  14. Yu F., Hao Y., Zhao H., Xiao J., Han N., Zhang Y., Dai G., Chong X., Zeng H., Zhang F. Distinct mitochondrial disturbance in CD4+T and CD8+T cells from HIV-infected patients. J. Acquir. Immune Defic. Syndr., 2017, Vol. 74, no. 2, pp. 206-212.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1. Оценка трансмембранного потенциала митохондрий CD4+Т-лимфоцитов с использованием красителя MitoTracker Orange. Примечание. По оси абсцисс указаны группы сравнения: ВИЧ-инфицированные (ВИЧ+) и неинфицированные (ВИЧ-) субъекты. По оси ординат показана медиана яркости флюоресценции (MFI: Median Fluorescence Intensity) MitoTracker Orange в клетках с функционально активными митохондриями. Представлены медианы (горизонтальные линии внутри прямоугольников), интерквартильные интервалы (прямоугольники) и 10-90%-ные размахи (вертикальные отрезки). Статистические расчеты выполнены по методу Манна–Уитни.

Скачать (106KB)
3. Рисунок 2. Исследование массы митохондрий в CD4+Т-лимфоцитах с использованием красителя MitoTracker Green. Примечание. По оси абсцисс указаны группы сравнения: ВИЧ-инфицированные (ВИЧ+) и неинфицированные (ВИЧ-) субъекты. По оси ординат показана медиана яркости флюоресценции (MFI: Median Fluorescence Intensity) MitoTracker Green в клетках, содержащих краситель в матриксе митохондрий. Представлены медианы (горизонтальные линии внутри прямоугольников), интерквартильные интервалы (прямоугольники) и 10-90% размахи (вертикальные отрезки). * – p < 0,05; ** – p < 0,01 (U-критерий Манна–Уитни).

Скачать (104KB)

© Королевская Л.Б., Сайдакова Е.В., Шмагель К.В., 2022

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