Медицинская карта
Плохой врач лечит болезнь, хороший - причину болезни.
  • гепатит
  • Недели беременности

    Беременность по неделям

  • Сколько живут с диагнозом рак
  • Как рыбий жир может уменьшить воспаление

Интерлейкин-2 способствует принятию решения о судьбе Т-клеток CD8 для долгосрочной или краткосрочной иммунной защиты.

2022-02-13 16:19:40

Иммунная система представляет собой сложную сеть клеток и белков с простой задачей: защищать организм от инфекции. Для этого клетки должны распознавать и уничтожать заражающие вирусы или бактерии. Кроме того, система также должна вести учет каждого патогена, который она победила, чтобы она могла быстро ремобилизоваться в случае повторного заражения.


Исследование, опубликованное в журнале Science Immunology , теперь показывает, как два подмножества одного типа иммунных клеток — Т-клеток CD8 — развиваются для обеспечения краткосрочной или долгосрочной иммунной защиты. Исследование сосредоточено на одном факторе, который направляет эту бифуркацию развития, — интерлейкине-2 или ИЛ-2.


Понимание деталей того, как наивные иммунные клетки превращаются в эффективных борцов с инфекциями или долгоживущие клетки памяти, важно, потому что это может помочь нам понять, какие составляющие комплексного ответа необходимы для обеспечения защиты от инфекций или рака. Это также может помочь понять дисфункцию иммунной системы или улучшить иммунотерапию рака. Дисфункции включают аутоиммунные заболевания, когда иммунная система атакует собственные клетки организма, и истощение, когда иммунная система теряет способность бороться с продолжающейся инфекцией или разрушать рак.


Старший автор исследования Аллан Заджак, доктор философии, и соавторы Шеннон М. Кахан, доктор философии, и Ракеш К. Бакши, доктор философии, все из Университета Алабамы в Бирмингеме, факультет микробиологии, использовали мышиных моделях для отслеживания признаков и судеб двух субпопуляций Т-клеток CD8, начиная с пика их эффекторной фазы, через восемь дней после острой вирусной инфекции.


Т-клетки CD8 представляют собой тип лейкоцитов, которые способны развиваться в эффекторные Т-клетки, также известные как цитотоксические Т-клетки или Т-клетки-киллеры. Эти клетки могут разрушать раковые клетки или клетки, зараженные вирусами или бактериями. IL-2 представляет собой цитокин, один из большого семейства малых сигнальных белков, которые высвобождаются клетками для отправки сообщений другим клеткам или действуют как аутокринный сигнал для той же клетки, которая вырабатывает цитокин. Клетки получают сигнал на клеточной поверхности, где цитокин связывается с рецептором. Рецептор передает сигнал внутрь клетки, что приводит к изменениям в экспрессии клеточных генов и фенотипе.


Zajac и коллеги UAB смогли выделить и очистить Т-клетки CD8 от мышей на пике эффекторной фазы. Используя флуоресцентно-активированную сортировку клеток после стимуляции клеток вирусным антигеном, они идентифицировали две подгруппы этой группы — меньшинство Т-клеток CD8, которые продуцировали ИЛ-2, и большинство, которые не продуцировали ИЛ-2.


Два подмножества оказываются поразительно разными в краткосрочной перспективе с точки зрения переходов в развитии, которые приводят к решениям судьбы. Однако спустя месяцы они становятся более похожими.


Клетки, продуцирующие ИЛ-2, развивались подобно клеткам иммунной памяти. Они приобрели черты памяти, подобные стеблю, сопротивлялись истощению и преимущественно придавали защитный иммунитет при вторичной вирусной нагрузке. Как ни странно, они не реагировали на свой собственный IL-2, который действует внутри клетки через комплекс, называемый STAT5, или преобразователь сигнала и активатор транскрипции. Несмотря на то, что Т-клетки CD8, продуцирующие ИЛ-2, имели нормальное количество белков рецептора ИЛ-2 на клеточной поверхности, уровень фосфорилированного STAT5 внутри клетки, который является активированной формой STAT5, был значительно снижен. Исследователи выдвинули гипотезу о нескольких механизмах, действующих внутри клетки, которые, возможно, ослабляют способность принимать IL-2-зависимые сигналы STAT5, но ответ пока неизвестен.


В отличие от клеток, продуцирующих ИЛ-2, эффекторные клетки, не продуцирующие ИЛ-2, действительно реагировали на сигналы ИЛ-2 и затем приобретали эффекторные признаки за счет формирования памяти.


Исследователи UAB провели секвенирование РНК субпопуляций клеток во время эффекторной фазы, через девять дней после заражения, и гораздо позже, во время фазы памяти, примерно через 10 месяцев после заражения. Профили транскрипции эффекторных популяций, продуцирующих и не продуцирующих IL-2, были уникальными и отличались от их аналогов памяти. Однако к моменту запоминания две популяции были более связаны друг с другом по экспрессии генов. Таким образом, несмотря на наличие различных свойств во время эффекторной фазы, IL-2-продуцирующие и непродуцирующие CD8 Т-клетки, по-видимому, конвергировали по мере созревания памяти, чтобы сформировать популяции с одинаковыми способностями к воспроизведению, чтобы реагировать на вторую вирусную инфекцию или хроническую вирусную нагрузку.


«Это раздвоение между способностью IL-2-продуцирующих и непродуцирующих CD8 T- клеток реагировать на IL-2 связывает функциональную компетентность с решениями о судьбе и предполагает, что IL-2 является критическим фактором дифференцировки», — сказал Zajac. Он отмечает, что важные результаты этого исследования еще не были подтверждены для людей, и они ограничены анализом ответов Т-клеток CD8 на один патоген.


Соавторами исследования с Заяком, Каханом и Бакши являются Дженнифер Т. Ингрэм, Р. Кертис Хендриксон и Эллиот Дж. Лефковиц, отделение микробиологии UAB; Дэвид К. Кроссман, Департамент генетики UAB; Лори Э. Харрингтон, Отделение клеточной биологии, биологии развития и интегративной биологии UAB; и Кейси Т. Уивер, отделение патологии UAB. Все эти отделения UAB являются частью Медицинской школы Marnix E. Heersink.

Оставьте комментарии и отзывы!

Используйте нормальные имена. Ваш комментарий будет опубликован после проверки.

(обязательно)