Цибридные линии на основе THP-1 с различным митохондриальным геномом имели разный провоспалительный ответ
- Авторы: Журавлев А.Д.1,2, Верхова С.С.1,2, Кубекина М.В.3
-
Учреждения:
- ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»
- Научно-исследовательский институт морфологии человека имени академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского»
- Центр коллективного пользования и Центр высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины ФГБУН «Институт биологии гена Российской академии наук»
- Выпуск: Том 27, № 2 (2024)
- Страницы: 139-144
- Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
- URL: https://journals.rcsi.science/1028-7221/article/view/263655
- DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-16781-TCC
- ID: 263655
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Большинство возрастных заболеваний человека сопровождается хроническим воспалением. Современные исследования направлены на изучение принципов формирования иммунного ответа. До сих пор не известны причины, по которым локальная воспалительная реакция не может разрешиться и переходит в вялотекущую хроническую форму. Врожденный иммунитет первым отвечает на вторжение патогенам. Важной составляющей воспалительной реакции является секреция иммунными клетками провоспалительных цитокинов, таких как TNFα, IL-1β, IL-6, IL-8, CCL2. Это необходимо для рекрутирования в очаг воспаления иммунокомпетентных клеток. Чтобы избежать гибели клеток в результате высоких концентраций цитокинов и, как следствие, повреждения ткани, существует механизм толерантности врожденного иммунитета. Толерантность врожденного иммунитета заключается в снижении секреции провоспалительных цитокинов в ответ на повторное влияние патогена. Известно, что в формировании иммунного ответа важную роль играют митохондрии. Следовательно, нарушения в функционировании митохондрий могут приводить к нарушениям иммунного ответа. Чтобы избежать накопления дефектных митохондрий в клетке, существует контроль качества митохондрий. Митофагия, являясь специализированной формой аутофагии, очищает клетку от дисфункциональных митохондрий. Ранее нашей лаборатории удалось разработать цибриды. Это линии, которые были получены на основе моноцитарной клеточной линии THP-1, в которой предварительно убрали митохондрии. Чтобы получить цибриды, получившиеся безъядерные клетки THP-1 кокультивировали с тромбоцитами от пациентов. Таким образом, цибриды несут в себе ядерный геном THP-1 и митохондриальный геном пациента. В нашем исследовании мы решили изучить способность клеток, несущих разный митохондриальный геном, генерировать провоспалительный ответ, а также формировать толерантность в дальнейшем. Для это мы выбрали модель толерантности к экдотоксину. Толерантность к эндотоксину или липополисахариду определяется как резистентное, противовоспалительное состояние в ответ на вторичную дозу липополисахариду после первичного воздействия. Таким образом, мы дважды стимулировали цибридные линии липополисахаридом и после этого оценивали секреции цитокинов TNFα, IL-1β, IL-6, IL-8, CCL2 с помощью ИФА. Цибриды демонстрировали два уровня провоспалительного ответа: высокий и низкий. Более того, цибриды с высоким провоспалительным ответом либо формировали, либо не формировали толерантность при повторной стимуляции. В результате исследования мы установили, что клетки, различающиеся по митохондриальному геному, отличались друг от друга по своему иммунному ответу. Будущие исследования улучшат наше понимание механизмов участия митохондрий в патологических процессах. Вероятно, что исследования недостаточной митофагии и роли определенных мутаций мтДНК в ее развитии принесут многообещающие результаты.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
А. Д. Журавлев
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»; Научно-исследовательский институт морфологии человека имени академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского»
Автор, ответственный за переписку.
Email: Zhuravel17@yandex.ru
аспирант, младший научный сотрудник лаборатории ангиопатологии; младший научный сотрудник
Россия, Москва; МоскваС. С. Верхова
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»; Научно-исследовательский институт морфологии человека имени академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского»
Email: Zhuravel17@yandex.ru
старший лаборант; аспирант
Россия, Москва; МоскваМ. В. Кубекина
Центр коллективного пользования и Центр высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины ФГБУН «Институт биологии гена Российской академии наук»
Email: Zhuravel17@yandex.ru
к.б.н., научный сотрудник
Россия, МоскваСписок литературы
- Dela Cruz C.S., Kang M.J. Mitochondrial dysfunction and damage associated molecular patterns (DAMPs) in chronic inflammatory diseases. Mitochondrion, 2018, Vol. 41, pp. 37-44.
- Dominguez-Andres J., Netea M.G. Long-term reprogramming of the innate immune system. J. Leukoc. Biol., 2019, Vol. 105, no. 2, pp. 329-338.
- Fang E.F., Hou Y., Palikaras K., Adriaanse B.A., Kerr J.S., Yang B., Lautrup S., Hasan-Olive M.M., Caponio D., Dan X., Rocktäschel P., Croteau D.L., Akbari M., Greig N.H., Fladby T., Nilsen H., Cader M.Z., Mattson M.P., Tavernarakis N., Bohr V.A. Mitophagy inhibits amyloid- and tau pathology and reverses cognitive deficits in models of Alzheimer’s disease. Nat. Neurosci., 2019, Vol. 22 no. 3, pp. 401-412.
- Karan K.R., Trumpff C., Cross M., Engelstad K.M., Marsland A.L., McGuire P.J., Hirano M., Picard M. Leukocyte cytokine responses in adult patients with mitochondrial DNA defects. J. Mol. Med. (Berl.), 2022, Vol. 100, no. 6, pp. 963-971.
- Marian A.J. Mitochondrial genetics and human systemic hypertension. Circ. Res., 2011, Vol. 108, no. 7, pp. 784-746.
- Sazonova M.A., Sinyov V.V., Ryzhkova A.I., Sazonova M.D., Khasanova Z.B., Shkurat T.P., Karagodin V.P., Orekhov A.N., Sobenin I.A. Creation of cybrid cultures containing mtDNA mutations m.12315G>A and m.1555G>A, associated with atherosclerosis. Biomolecules, 2019, Vol. 9, no. 9, 499. doi: 10.3390/biom9090499.
- Seeley J.J., Ghosh S. Molecular mechanisms of innate memory and tolerance to LPS. J. Leukoc. Biol., 2017, Vol. 101, no. 1, pp. 107-119.
- Sliter D.A., Martinez J., Hao L., Chen X., Sun N., Fischer T.D., Burman J.L., Li Y., Zhang Z., Narendra D.P., Cai H., Borsche M., Klein C., Youle R.J. Parkin and PINK1 mitigate STING-induced inflammation. Nature, 2018, Vol. 561, no. 7722, pp. 258-262.
- Vaamonde-García C., López-Armada M.J. Role of mitochondrial dysfunction on rheumatic diseases. Biochem. Pharmacol., 2019, Vol. 165, pp. 181-195.
- Vacchelli E., Galluzzi L., Eggermont A., Galon J., Tartour E., Zitvogel L., Kroemer G. Trial Watch: Immunostimulatory cytokines. Oncoimmunology, 2012, Vol. 1, no. 4, pp. 493-506.
- Xu Y., Shen J., Ran Z. Emerging views of mitophagy in immunity and autoimmune diseases. Autophagy, 2020, Vol. 16, no. 1, pp. 3-17.