Отправить статью по E-mail Реакция лимфоидных органов на иммунизацию Fc-фрагментами IgG, несущими эпитопы, специфичные к регуляторному ревматоидному фактору
- Авторы: Бедулева Л.В.1,2, Сидоров А.Ю.1,2, Терентьев А.С.1,2, Фомина К.В.1,2, Меньшиков И.В.1,2
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет»
- ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»
- Выпуск: Том 27, № 4 (2024)
- Страницы: 763-768
- Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
- Дата подачи: 27.03.2024
- Дата принятия к публикации: 30.03.2024
- Дата публикации: 25.10.2024
- URL: https://rusimmun.ru/jour/article/view/16653
- DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-16653-ROL
- ID: 16653
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Ранее нами был выявлен новый фактор иммунорегуляции, получивший название регуляторный ревматоидный фактор (регРФ). В экспериментальных моделях аутоиммунных заболеваний продукция регРФ ассоциирована с устойчивостью животных к развитию аутоиммунного заболевания, а у животных, оказавшихся чувствительными к болезни, с ремиссией. Действие регуляторного ревматоидного фактора основано на киллинге активированных CD4 Т-лимфоцитов, экспрессирующих PD-1, что позволяет сдерживать экспансию лимфоцитов, в том числе аутореактивных. Эпитопы, специфичные к регРФ (регРФ эпитопы), могут быть индуцированы на Fc-фрагментах IgG. Иммунизация крыс гомологичными Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, подавляет симптомы, лимфоцитарную инфильтрацию и ослабляет повреждение тканей-мишеней в нескольких экспериментальных моделях аутоиммунных заболеваний. Исследование механизмов активации регРФ-продуцирующих лимфоцитов Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, выполненное in vitro, показало, что Fc-фрагменты IgG, несущие регРФ эпитопы, являются Т-независимыми антигенами 2-го типа. Реакции иммунной системы, в частности лимфоидных органов, на T-независимые антигены 2-го типа, особенно белковой природы, плохо изучены. Целью настоящей работы было изучение реакций селезенки и лимфоузлов крыс на иммунизацию Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы. Крыс Wistar иммунизировали гомологичными Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, подкожно в дозе 500 мкг. Контрольные животные получили инъекцию забуференного физиологического раствора. Иммунизация Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, вызвала транзиторное увеличение регуляторного ревматоидного фактора в крови крыс с максимумом на 7-й день после иммунизации. Обнаружено, что иммунизация Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, не вызывает реакцию регионарных и дистальных лимфоузлов крыс, но индуцирует образование вторичных фолликулов селезенки, сохраняющихся не менее 28 дней. На 49-й день количество фолликулов с зародышевыми центрами в селезенке крыс, иммунизированных Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, ниже, чем у контрольных крыс. Следовательно, реакция фолликулов селезенки на иммунизацию Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, является транзиторной. Изменений в Т-клеточной зоне селезенки – периартериальных лимфоидных муфтах – у крыс, иммунизированных Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, не выявлено. Таким образом, Fc-фрагменты IgG, несущие регРФ эпитопы, являясь Т-независимым антигеном 2-го типа, не вызывают реакцию лимфоузлов, но индуцируют образование зародышевых центров в селезенке, сохраняющихся несколько недель.
Полный текст
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (FEWS-2024-0002).
Введение
Ранее нами был выявлен новый фактор иммунорегуляции, получивший название регуляторный ревматоидный фактор (регРФ) [2, 11]. В экспериментальных моделях аутоиммунных заболеваний продукция регРФ ассоциирована с устойчивостью животных к развитию аутоиммунного заболевания, а у животных, оказавшихся чувствительными к болезни, с ремиссией [2]. Действие регуляторного ревматоидного фактора основано на киллинге активированных CD4 Т-лимфоцитов, экспрессирующих PD-1, что позволяет сдерживать экспансию лимфоцитов, в том числе аутореактивных [7]. Эпитопы специфичные к регРФ (регРФ эпитопы) могут быть индуцированы на Fc-фрагментах IgG. Иммунизация крыс гомологичными Fc-фрагментами IgG несущими регРФ эпитопы подавляет симптомы, лимфоцитарную инфильтрацию и ослабляет повреждение тканей-мишеней в нескольких экспериментальных моделях аутоиммунных заболеваний [1, 3, 4, 11]. Исследование механизмов активации регРФ-продуцирующих лимфоцитов Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, выполненное in vitro, показало, что Fc-фрагменты IgG, несущие регРФ эпитопы, являются Т-независимыми антигенами 2-го типа [12]. Реакции иммунной системы, в частности лимфоидных органов, на T-независимые антигены 2-го типа, особенно белковой природы, плохо изучены. Целью настоящей работы было изучение реакций селезенки и лимфоузлов на подкожную иммунизацию Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы.
Материалы и методы
Крысы Wistar (n = 15) (питомник лабораторных животных «Рапполово», Россия) были иммунизированы Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, в терапевтически эффективной дозе – 500 мкг однократно подкожно в заднюю часть спины. Контрольная группа крыс (n = 14) получила подкожную инъекцию ЗФР. У крыс еженедельно определяли уровень регРФ в крови. Через 28 и 49 дней после введения Fc-фрагментов IgG, несущих регРФ эпитопы, или инъекции ЗФР крыс подвергали эвтаназии, извлекали селезенку, проксимальные и дистальные дренирующие лимфоузлы (паховый и каудальный подмышечный). Готовили парафиновые срезы, которые окрашивали гематоксилином-эозином. На поперечных срезах селезенки и лимфоузлов подсчитывали количество вторичных фолликулов (фолликулы с зародышевыми центрами). Срезы селезенки были окрашены также FITC меченными антителами к СD3 (Elabscience, Китай) и DAPI (Abcam, Великобритания) для изучения Т-клеточных зон селезенки. Микроскоп Olympus B×53 (Япония) был предоставлен ЦКПП УдмФИЦ УрО РАН. Статистический анализ проводили с помощью GraphPad Prism 8.4.3. Достоверность различий оценивали с помощью t-теста. Отличия считали значимыми при p < 0,05.
Результаты и обсуждение
Иммунизация Fc-фрагментами IgG вызвала транзиторное увеличение регРФ в крови крыс с максимумом на 7-й день после иммунизации. При исследовании регионарных (проксимальных) и дистальных лимфоузлов не было выявлено различий в количестве фолликулов с зародышевыми центрами (вторичных фолликулов) между крысами, иммунизированными Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ-эпитопы, и контрольными крысами как на 28-й, так и на 49-й день после иммунизации (табл. 1).
ТАБЛИЦА 1. КОЛИЧЕСТВО ФОЛЛИКУЛОВ С ЗАРОДЫШЕВЫМИ ЦЕНТРАМИ В ЛИМФОУЗЛАХ И СЕЛЕЗЕНКЕ КРЫС, ИММУНИЗИРОВАННЫХ Fc-ФРАГМЕНТАМИ IgG, НЕСУЩИХ регРФ-ЭПИТОПЫ, И КОНТРОЛЬНЫХ КРЫС, СРЕДНЕЕ±SD
TABLE 1. NUMBER OF FOLLICLES WITH GERMINAL CENTERS IN THE LYMPH NODES AND SPLEEN OF RATS IMMUNIZED WITH IgG Fc FRAGMENTS BEARING regRF EPITOPES AND CONTROL RATS, MEAN±SD
Лимфоузлы Lymph nodes | Селезенка Spleen | |||||
28-й день day 28 | 49-й день day 49 | 28-й день day 28 | 49-й день day 49 | |||
(n = 9) | (n = 5) | (n = 9) | (n = 5) | |||
паховый inguinal | подмышечный axillary | паховый inguinal | подмышечный axillary | |||
Крысы, иммунизированные Fc-фрагментами IgG несущими регРФ эпитопы Rats immunized with IgG Fc fragments bearing regRF epitopes | 1,76±0,92 | 0,73±0,50 | 1,32±0,54 | 1,16±0,68 | 1) 7,33±3,17* | 2) 2,18±0,40* |
(n = 10) | (n = 5) | (n = 10) | (n = 5) | |||
Контрольная группа (инъекция ЗФР) Control group (PBS injection) | 2,74±1,32 | 1,34±1,05 | 1,08±0,48 | 0,60±0,55 | 4,63±2,03 | 4,27±1,71 |
Примечание: 1) * t test, p = 0,039 (относительно контроля); 2) * t test, p = 0,029 (относительно контроля). ЗФР – забуференный физиологический раствор.
Note. 1) * t test, p = 0.039 (relative to the control group); 2) * t test, p = 0.029 (relative to the control group). PBS – phosphate buffered saline.
Анализ количества вторичных фолликулов в селезенке выявил, что на 28-й день у крыс, иммунизированных Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, количество вторичных фолликулов значимо больше количества вторичных фолликулов у крыс, получивших инъекцию ЗФР (табл. 1). Как известно, вторичные фолликулы (фолликулы с зародышевыми центрами) представляют собой антигензависимые структуры – скопления пролиферирующих в ответ на антиген В-лимфоцитов. Следовательно, иммунизация Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, вызывает пролиферацию фолликулярных В-лимфоцитов селезенки. Goud и соавт., изучая ответ селезенки и регионарных лимфоузлов на T -независимые антигены, показали, что подкожная иммунизация T-независимым антигеном 2-го типа TNP-Ficoll, как в растворе, так и эмульсии с адъювантом Фрейнда, не вызывала ответа В-лимфоцитов регионарных лимфатических узлов, в то время как в селезенке найден хороший ответ бляшкообразующих клеток [6]. Следовательно, обнаруженное нами увеличение количества вторичных фолликулов селезенки крыс в отсутствии реакции лимфоцитов лимфоузлов в ответ на подкожную иммунизацию Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ-эпитопы, согласуется с данными других исследователей о реакции лимфоидных органов на T-независимые антигены 2-го типа.
Данные литературы о локализации в селезенке В-лимфоцитов, отвечающих на Т-независимые антигены 2-го типа, противоречивы. Nutt и соавт. показали, что Т-независимые антигены 2-го типа в селезенке вызывают внефолликулярную пролиферацию B-лимфоцитов, стихающую в течение нескольких дней [10]. Другие исследователи обнаружили, что некоторые полисахаридные антигены, являющиеся Т-независимыми антигенами, могут стимулировать образование зародышевых центров, но также существуют всего несколько дней [5, 8]. Xin Liu и соавт. показали, что Т-независимые антигены 2-го типа NP30-Ficoll и декстран могут индуцировать временное образование зародышевых центров в селезенке мышей с формированием плазматических клеток и долгоживущих В-клеток памяти [9]. Fc-фрагменты IgG, несущие регРФ эпитопы, являясь T-независимым антигеном 2-го типа, вызывают образование зародышевых центров, что предполагает возможность формирования клеток памяти. Кроме того, вторичные фолликулы, индуцированные Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, обнаруживаются спустя 28 дней после иммунизации, то есть сохраняются относительно долго.
Мы так же исследовали срезы селезенки спустя 49 дней после иммунизации Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ-эпитопы. На 49-й день количество фолликулов с зародышевыми центрами у крыс, иммунизированных Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ-эпитопы, ниже, чем у контрольных крыс, получивших инъекцию ЗФР (табл. 1). Следовательно, реакция селезенки на Fc-фрагменты IgG, несущие регРФ-эпитопы, является транзиторной.
Чтобы выяснить, вызывает ли иммунизация Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ-эпитопы, изменения в Т-клеточной зоне селезенки – периартериальных лимфоидных муфтах, был проведен иммуногистохимический анализ селезенки. Т-лимфоциты периартериальной лимфоидной муфты селезенки крыс характеризуются слабой экспрессией CD3. Особенностей периартериальной лимфоидной муфты крыс, иммунизированных Fc-фрагментами IgG, несущими регРФ эпитопы, отличающих ее от периартериальной лимфоидной муфты крыс, получивших инъекцию ЗФР, не найдено.
Заключение
Таким образом, Fc-фрагменты IgG, несущие регРФ-эпитопы, являясь Т-независимым антигеном 2-го типа, не вызывают реакцию лимфоузлов, но индуцируют образование зародышевых центров в селезенке, сохраняющихся несколько недель.
Об авторах
Л. В. Бедулева
ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет»; ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»
Автор, ответственный за переписку.
Email: blv76@mail.ru
д.б.н., доцент, главный научный сотрудник лаборатории молекулярной и клеточной иммунологии ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет»; ведущий научный сотрудник лаборатории биосовместимых материалов ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»
Россия, 426034, г. Ижевск, ул. Университетская, 1; г. ИжевскА. Ю. Сидоров
ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет»; ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»
Email: blv76@mail.ru
к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории молекулярной и клеточной иммунологии ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет»; научный сотрудник лаборатории биосовместимых материалов ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»
Россия, 426034, г. Ижевск, ул. Университетская, 1; г. ИжевскА. С. Терентьев
ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет»; ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»
Email: blv76@mail.ru
старший научный сотрудник лаборатории молекулярной и клеточной иммунологии ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет»; научный сотрудник лаборатории биосовместимых материалов ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»
Россия, 426034, г. Ижевск, ул. Университетская, 1; г. ИжевскК. В. Фомина
ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет»; ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»
Email: blv76@mail.ru
к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории молекулярной и клеточной иммунологии ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет»; старший научный сотрудник лаборатории биосовместимых материалов ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»
Россия, г. Ижевск; г. ИжевскИ. В. Меньшиков
ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет»; ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»
Email: blv76@mail.ru
д.б.н., профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной и клеточной иммунологии ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет»; главный научный сотрудник лаборатории биосовместимых материалов ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»
Россия, г. Ижевск; г. ИжевскСписок литературы
- Beduleva L., Khramova T., Sidorov A., Terentiev A., Abisheva N., Menshikova D., Ivanov P., Fomina K., Gorbushina A., Shklyaeva N., Menshikov I. Suppression of experimental autoimmune encephalomyelitis by IgG Fc fragments bearing regRF epitopes. Int. Immunopharmacol., 2021, Vol. 101, 108309. doi: 10.1016/j.intimp.2021.108309.
- Beduleva L., Menshikov I., Stolyarova E., Fomina K., Lobanova O., Ivanov P., Terentiev A. Rheumatoid factor in idiotypic regulation of autoimmunity. Int. J. Rheum. Dis., 2015, Vol. 18, no. 4, pp. 408-420.
- Beduleva L., Sidorov A., Terentiev A., Varaksin V., Fomina K., Menshikov I. Reduction in experimental autoimmune thyroiditis by IgG Fc fragments bearing regRF epitopes. Immunol. Res., 2023, Vol. 71, no. 1, pp. 83-91.
- Beduleva L., Sidorov A., Terentiev A., Ivanov P., Menshikov I. Treatment with IgG Fc fragments bearing regRF epitopes prevents destruction of the gastric mucosa in experimental autoimmune gastritis model. Int. J. Biol. Macromol., 2023, Vol. 252, 126444. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2023.126444.
- de Vinuesa C.G., Cook M.C., Ball J., Drew M., Sunners Y., Cascalho M., Wabl M., Klaus G.G., MacLennan I.C. Germinal centers without T cells. J. Exp. Med., 2000, Vol. 191, no. 3, pp. 485-494.
- Goud S.N., Muthusamy N., Subbarao B. Differential responses of B cells from the spleen and lymph node to TNP-Ficoll. J. Immunol., 1988, Vol. 140, no. 9, pp. 2925-2530.
- Khramova T., Beduleva L., Sidorov A., Terentiev A., Menshikov I. Regulatory rheumatoid factor is specific to PD-1 and uses PD-1 pathway to control CD4 T lymphocytes. Immunol. Invest., 2023, Vol. 52, no. 7, pp. 897-908.
- Lentz V.M., Manser T. Cutting edge: germinal centers can be induced in the absence of T cells. J. Immunol., 2001, Vol. 167, no. 1, pp. 15-20.
- Liu X., Zhao Y., Qi H. T-independent antigen induces humoral memory through germinal centers. J. Exp. Med., 2022, Vol. 219, no. 3, e20210527.
- Nutt S.L., Hodgkin P.D., Tarlinton D.M., Corcoran L.M. The generation of antibody-secreting plasma cells. Nat. Rev. Immunol., 2015, Vol. 15, no. 3, pp. 160-171.
- Sidorov A., Beduleva L., Menshikov I., Terentiev A., Stolyarova E., Abisheva N. Fc fragments of immunoglobulin G are an inductor of regulatory rheumatoid factor and a promising therapeutic agent for rheumatic diseases. Int. J. Biol. Macromol., 2017, Vol. 95, pp. 938-945.
- Stolyarova E., Beduleva L., Menshikov I., Sidorov A., Khramova T. T lymphocyte dependence of the immune response to immunosuppressive neoantigen-exposing Fc fragments of IgG. J. Biol. Regul. Homeost. Agents., 2019, Vol. 33, no. 3, pp. 869-876.
Дополнительные файлы
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).