Russian Journal of ImmunologyRussian Journal of ImmunologyRussian Journal of Immunology1028-72212782-7291Russian Society of Immunology55010.46235/1028-7221-348-PIHSHORT COMMUNICATIONSКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯPGC-1α in human CD4+T cell subsetsСодержание PGC-1α в различных субпопуляциях CD4+Т-лимфоцитов человекаVlasovaV. V.ВласоваВ. В.
Russian Federation

Vlasova Violetta V. - Assistant, Laboratory of Ecological Immunology

614081, Perm, Golev str., 13.

Phone: 7 (324) 280-92-11 

Власова Виолетта Викторовна - лаборант лаборатории экологической иммунологии

614081, г. Пермь, ул. Голева, 13.

Teл.: 8 (324) 280-92-11

violetbaudelaire73@gmail.comShmagelN. G.ШмагельН. Г.
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Senior Research Associate, Laboratory of Ecological Immunology

Perm

д.м.н., старший научный сотрудник лаборатории экологической иммунологии

г. Пермь

Institute of Ecology and Genetic of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Branch of Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of SciencesИнститут экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр» Уральского отделения Российской академии наук150420202321151182010202020102020Copyright ©; 2020, Vlasova V.V., Shmagel N.G.Copyright ©; 2020, Власова В.В., Шмагель Н.Г.2020Vlasova V.V., Shmagel N.G.Власова В.В., Шмагель Н.Г.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://rusimmun.ru/jour/article/view/550

CD4+T lymphocyte pool is heterogeneous in nature consisting of distinct subsets. The functional activity of each subset is highly influenced by how its energy metabolism is controlled. In naïve, central memory, effector memory, and TEMRA CD4+T cells received from healthy volunteers aged 29-42 years we evaluated the level of the major cell energy metabolism regulator: transcriptional coactivator PGC-1α. PGC-1α was shown to be expressed in all CD4+T cells. Its level in central memory, effector memory, and TEMRA cells was higher than that in naïve cells for both conventional and regulatory CD4+T lymphocytes. Moreover, its level was found to be higher in conventional when compared with regulatory CD4+T cells. Our findings suggest that regulatory and conventional CD4+T cells rely on PGC-1α to a different extent. Apparently, PGC-1α is an important but not the only factor influencing the functional state of mitochondria in regulatory CD4+T lymphocytes.

Популяция CD4+Т-лимфоцитов является гетерогенной и объединяет клетки с различными функциями. На функциональную активность отдельных субпопуляций CD4+Т-лимфоцитов значительное влияние оказывает регуляция энергетического метаболизма клетки. В наивных CD4+Тлимфоцитах, CD4+Т-клетках центральной и эффекторной памяти, а также CD4+ терминальных эффекторах здоровых людей методом проточной цитофлуориметрии проведена оценка содержания транскрипционного коактиватора PGC-1α – регулятора окислительного фосфорилирования в клетке. Установлено, что PGC-1α экспрессируется во всех CD4+Т-лимфоцитах. Как среди конвенциональных, так и среди регуляторных клеток было обнаружено повышенное содержание PGC-1α в субпопуляциях CD4+Т-лимфоцитов центральной памяти, эффекторной памяти и терминальных эффекторах при их сравнении с наивными клетками. При этом содержание транскрипционного коактиватора в конвенциальных CD4+Т-клетках оказалось выше, чем в регуляторных CD4+Т-лимфоцитах. Полученные результаты свидетельствуют о том, что конвенциональные и регуляторные CD4+Т-клетки в разной степени зависят от присутствия транскрипционного коактиватора PGC-1α. По-видимому, PGC-1α является важным, но не единственным регулятором функционального состояния митохондрий регуляторных CD4+Т-лимфоцитов.

regulatory CD4+T cellsPGC-1αconventional CD4+T cellsmemory CD4+T cellsflow cytometryрегуляторные CD4+Т-лимфоцитыPGC-1αконвенциональные CD4+Т-лимфоцитыCD4+Т-лимфоциты памятипроточная цитометрияРабота выполнена в рамках государственного задания «Механизмы регуляции иммунной системы» (номер госрегистрации темы АААА-А19-119112290007-7) с использованием оборудования ЦКП «Исследования материалов и вещества» ПФИЦ УрО РАН.1. Dimeloe S., Mehling M., Frick C., Loeliger J., Bantug G.R., Sauder U., Fischer M., Belle R., Develioglu L., Tay S., Langenkamp A., Hess C. The Immune-metabolic basis of effector memory CD4+ T cell function under hypoxic conditions. J. Immunol., 2016, Vol. 196, no. 1, pp. 106-114.2. Feige J.N., Auwerx J. Transcriptional coregulators in the control of energy homeostasis. Trends Cell Biol., 2007, Vol. 17, no. 6, pp. 292-301.3. Handschin C., Spiegelman B.M. Peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator 1 coactivators, energy homeostasis, and metabolism. Endocr. Rev., 2006, Vol. 27, no. 7, pp. 728-735.4. He N., Fan W., Henriquez B., Yu R.T., Atkins A.R., Liddle C., Zheng Y., Downes M., Evans R.M. Metabolic control of regulatory T cell (Treg) survival and function by Lkb1. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2017, Vol. 114, no. 47, pp. 12542-12547.5. Howie D., Cobbold S.P., Adams E., Ten Bokum A., Necula A.S., Zhang W., Huang H., Roberts D.J., Thomas B., Hester S.S., Vaux D.J., Betz A.G., Waldmann H. FOXP3 drives oxidative phosphorylation and protection from lipotoxicity. JCI insight, 2017, Vol. 2, no. 3, e89160. doi: 10.1172/jci.insight.89160.6. Jameson S.C., Masopust D. Understanding subset diversity in T cell memory. Immunity, 2018, Vol. 48, no. 2, pp. 214-226.7. Lehman J.J., Barger P.M., Kovacs A., Saffitz J.E., Medeiros D.M., Kelly D.P. Peroxisome proliferator–activated receptor γ coactivator-1 promotes cardiac mitochondrial biogenesis. J. Clin. Invest., 2000, Vol. 106, no. 7, pp. 847-856.8. Michalek R.D., Gerriets V.A., Jacobs S.R., Macintyre A.N., MacIver N.J., Mason E.F., Sullivan S.A., Nichols A.G., Rathmell J.C. Cutting edge: Distinct Glycolytic and lipid oxidative metabolic programs are essential for effector and regulatory CD4+T cell subsets. J. Immunol., 2011, Vol. 186, no. 6, pp. 3299-3303.9. Sakaguchi S., Sakaguchi N., Asano M., Itoh M., Toda M. Immunologic self-tolerance maintained by activated T cells expressing IL-2 receptor alpha-chains (CD25). Breakdown of a single mechanism of self-tolerance causes various autoimmune diseases. J. Immunol., 1995, Vol. 155, no. 3, pp. 1151-1164.10. Sena L.A., Li S., Jairaman A., Prakriya M., Ezponda T., Hildeman D.A., Wang C.-R., Schumacker P.T., Licht J.D., Perlman H., Bryce P.J., Chandel N.S. Mitochondria are required for antigen-specific T cell activation through reactive oxygen species signaling. Immunity, 2013, Vol. 38, no. 2, pp. 225-236.11. Vega R.B., Huss J.M., Kelly D.P. The coactivator PGC-1 cooperates with peroxisome proliferator-activated receptor alpha in transcriptional control of nuclear genes encoding mitochondrial fatty acid oxidation enzymes. Mol. Cell. Biol., 2000, Vol. 20, no. 5, pp. 1868-1876.12. Wu Z., Puigserver P., Andersson U., Zhang C., Adelmant G., Mootha V., Troy A., Cinti S., Lowell B., Scarpulla R.C., Spiegelman B.M. Mechanisms controlling mitochondrial biogenesis and respiration through the thermogenic coactivator PGC-1. Cell, 1999, Vol. 98, no. 1, pp. 115-124.