Анализ экспрессии мРНК генов цитокинов аденозин- модифицированными моноцитами
В последнее время все больше исследователей указывают на существенную роль цитокинов трансплантированных клеток в регенеративной медицине [119, 139, 153, 177, 200]. C точки зрения стимуляции регенеративных процессов моноцитами, добавление аналога аденозина в культуральную среду должно приводить к стимуляции экспрессии и секреции широкого спектра цитокинов.
Для изучения цитокинового профиля моноцитов при стимуляции NECA были выбраны следующие цитокины: IL-I (3, IL-6, IL-8, IL-10, IP-10, TGFP, |3FGF, VEGF. Ряд исследуемых цитокинов способен модулировать воспалительные реакции (а, следовательно, и процессы регенерации), так IL-I (3, IL-6 и IL-8 опосредуют преимущественно провоспалительные, a IL-IO - противовоспалительные реакции.IL-IP является преобладающей формой IL-1, который относится к группе провоспалительных цитокинов. Интерлейкин ip многофункциональный цитокин с широким спектром действия, играющий
ключевую роль в развитии и регуляции неспецифической защиты и специфического иммунитета. Синтезируется и выделяется преимущественно макрофагами и моноцитами. На данный момент установлено, что IL-IP является неотъемлемой частью процессов регенерации. Его ключевая роль в процессе заживления ран состоит в регуляции функций клеток, продукции ростовых факторов и других цитокинов, вовлеченных в раневой процесс. Продукция IL-IP значительно повышается в очаге, начиная с ранних стадий раневого процесса. Высвобождение данного фактора приводит к повышению экспрессии адгезионных молекул на эндотелии капилляров и способствует выходу лейкоцитов из кровяного русла в подлежащие ткани. Под действием IL-IP происходит индукция основного хемотаксического фактора для нейтрофилов - макрофагального воспалительного белка-2 (MLP-2) [5]. В фазе образования грануляционной ткани данный цитокин может стимулировать рост и метаболизм соединительной ткани. IL-IP может усиливать реэпителизацию ран, стимулируя миграцию кератиноцитов in vitro, и ускорять заживление повреждений эпидермиса in vivo.
Также он стимулирует организацию и дифференцировку эпидермальной ткани за счет усиления продукции фактора роста кератиноцитов (KGF) фибробластами [5].IL-6 продуцируется активированными моноцитами или макрофагами, эндотелиальными клетками, фибробластами, активированными T лимфоцитами. Он играет важную роль в процессах регенерации. Так, например, макрофаги под действием лиганд-рецепторного взаимодействия (IL-6R/IL-6) с данным циткином активируются и дифференцируются в зрелые остеокластные поликарионы, способные резорбировать костную ткань. Также IL-6 стимулирует пролиферацию клеток гранулоцитарного и макрофагального ряда, созревание мегакариоцитов, что способствует развитию воспалительной фазы репаративного остеогенеза [6]. В последнее время большое внимание уделяется значению IL-6 в регенерации кожных покровов. Так, например, показано, что у мышей BALB/c, нокаутных по гену
IL-6, заживление ран происходит гораздо медленнее, чем у мышей дикого типа за счет снижения лейкоцитарной инфильтрации и ингибирования процессов ангиогенеза [146].
IL-8 известен как хемотаксический фактор Т-клеток и фактор, активирующий нейтрофилы. IL-8 обладает выраженными провоспалительными свойствами, вызывая увеличение экспрессии молекул межклеточной адгезии, усиливая прилипание нейтрофилов к эндотелиальным клеткам и субэндотелиальным матричным белкам. Основная функция IL-8 заключается в том, что он выступает в качестве хемоаттрактанта для нейтрофилов, макрофагов, лимфоцитов, эозинофилов. IL-8 усиливает адгезивные свойства нейтрофилов, изменяя экспрессию интегринов и других соединений с адгезивными свойствами. Эти функции IL-8 реализуются, например, в процессах репарации костной ткани. В течение первой стадии остеорепарации данный цитокин привлекает в очаг повреждения нейтрофилы, моноциты, макрофаги, усиливает их адгезию к клеткам эндотелия в очаге повреждения, чем создает условия для гуморально-клеточной кооперации крови и костной ткани [6]. Также известно, что IL-8 принимает активное участие в процессах ангиогенеза, стимулируя миграцию и пролиферацию эндотелиоцитов [136].
IL-IO или фактор, ингибирующий синтез цитокинов, реализует свои эффекты преимущественно в противовоспалительных реакциях. Он продуцируется моноцитами, Т-клетками памяти, цитотоксическими T- лимфоцитами, Thl и Th2, макрофагами, В-лимфоцитами, тучными клетками, эозинофилами, кератиноцитами. Он обладает многими противововоспалительными свойствами. Также, согласно последним исследованиям, IL-IO способен участвовать в регенеративных процессах.
J.S. Burchfield и соавторами (2008) было показано, что инъекция мононуклеарных клеток костного мозга в область смоделированного инфаркта миокарда совместно с IL-10 улучшала скорость регенерации и функциональные показатели сердца по сравнению с контролем [135]. Кроме того, при нокауте в мононуклеарных клетках гена IL- 10 и последующей инъекции данные показатели ухудшались. Предполагается, что механизм данных процессов может быть связан с подавлением IL-10 факторов иммунного ответа.
В результате исследования были установлены уровни экспрессии мРНК генов цитокинов, регулирующих воспалительные реакции, при различных режимах культивирования (таблица 1).
Таблица 1
Экспрессия мРНК генов цитокинов, регулирующих воспалительные реакции, при различных режимах культивирования. М±т, % Р-актина
| Цитокины | Режим культивирования | |||
| DMSO, 24 часа | 30 M к M NECA, 24 часа | DMSO, 72 часа | 100 micM NECA, 72 часа | |
| ILlB | 11,79±1,91 | 22,97±4,39* | 4,12±0,61# | 6,33±0,63*, # |
| IL6 | 0,20±0,05 | 0,30±0,04 | 0,23±0,04 | 0,66±0,08 *, # |
| IL8 | 32,59±7,29 | 90,63±18,45* | 15,07±4,28# | 62,91±8,35* |
| ILlO | 0,18±0,02 | 0,64±0,07* | 0,46±0,011# | 1,93±0,19*, # |
Примечание:
* - статистически значимые различия по сравнению с показателями клеток, культивируемых с DMSO, для сответствующего режима культивирования
(р