Дифференцировка макрофагов в присутствии анафилатоксина С3а: влияние на эффероцитоз

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Макрофаги — уникальные клетки, профессиональные фагоциты, которые принимают участие во врожденном и адаптивном иммунном ответе. Это возможно благодаря функциональной пластичности макрофагов, то есть их способности приобретать различные фенотипы. Переключение между подтипами при взаимодействии макрофагов с другими элементами иммунитета называется поляризацией. Анафилатоксин С3а оказывает влияние на поляризацию макрофагов. Вместе с тем в зависимости от поляризации у макрофагов наблюдается различная фагоцитарная активность. Поскольку влияние С3а на макрофаги имеет противоречивый характер, решение вопроса о действии С3а на фагоцитоз в целом и эффероцитоз макрофагов в частности представляет особый интерес.

Цель — исследование влияния анафилатоксина С3а на эффероцитоз макрофагами М0 и М2.

Методы. Эксперименты проводили с использованием мононуклеарных клеток периферической крови человека. Макрофаги дифференцировали в присутствии С3а, поляризацию по фенотипу М2 проводили с использованием интерлейкина-4. Для регистрации эффероцитоза использовали конфокальную микроскопию, фагоцитоза — проточную цитофлуориметрию. Для оценки экспрессии генов рецепторов эффероцитоза mertk, axl, tyro3 использовали полимеразную цепную реакцию с обратной транскрипцией в реальном времени.

Результаты. Макрофаги М2 обладают большей способностью к эффероцитозу по сравнению с макрофагами М0. Анафилатоксин С3а не влияет на фагоцитоз мертвых бактерий Escherichia coli, но ингибирует фагоцитоз апоптотических клеток как у неполяризованных макрофагов М0, так и у альтернативно активированных макрофагов M2. Также было показано, что С3а снижает экспрессию гена рецептора Tyro 3 как у макрофагов М0, так и у макрофагов М2.

Заключение. Анафилатоксин С3а оказывает угнетающее действие на эффероцитоз, что, вероятно, реализуется через регуляцию процессов распознавания апоптотических клеток.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Александра Андреевна Дмитриева

Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: aleksandra-2001@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2680-4069
SPIN-код: 3009-2698
Россия, Санкт-Петербург

Анна Андреевна Иванова

Институт экспериментальной медицины

Email: anna.ivantcova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8673-9628
SPIN-код: 5306-1995
Россия, Санкт-Петербург

Александра Валентиновна Бурнусуз

Институт экспериментальной медицины

Email: alexandraburnusuz@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2281-5548
Россия, Санкт-Петербург

Сергей Владимирович Орлов

Институт экспериментальной медицины

Email: serge@iem.spb.ru
ORCID iD: 0000-0002-3134-1989
SPIN-код: 1690-8110

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Green DR, Oguin TH, Martinez J. The clearance of dying cells: table for two. Cell Death Differ. 2016;23:915–926. doi: 10.1038/cdd.2015.172
  2. Guan X, Wang Y, Li W, et al. The role of macrophage efferocytosis in the pathogenesis of apical periodontitis. Int J Mol Sci. 2024;25(7):3854. doi: 10.3390/ ijms25073854
  3. Yunna C, Mengru H, Lei W, Weidong C. Macrophage M1/M2 polarization. Eur J Pharmacol. 2020;877:173090. doi: 10.1016/j.ejphar.2020.173090
  4. Perez S, Rius-Perez S. Macrophage polarization and reprogramming in acute inflammation: a redox perspective. Antioxidants (Basel). 2022;11(7):1394. doi: 10.3390/antiox11071394
  5. Hanna J, Ah-Pine F, Boina C, et al. Deciphering the role of the anaphylatoxin C3a: a key function in modulating the tumor microenvironment. Cancers (Basel). 2023;15(11):2986. doi: 10.3390/cancers15112986
  6. Reid RC, Yau M-K, Singh R, et al. Downsizing a human inflammatory protein to a small molecule with equal potency and functionality. Nat Commun. 2013;4:1–9. doi: 10.1038/ncomms3802
  7. Strainic MG, Liu J, Huang D, et al. Locally produced complement fragments C5a and C3a provide both costimulatory and survival signals to naive CD4+ T cells. Immunity. 2008;28(3):425–435. doi: 10.1016/j.immuni.2008.02.001
  8. Coulthard LG, Woodruff TM. Is the complement activation product C3a a proinflammatory molecule? Re-evaluating the evidence and the myth. J Immunol. 2013;194(8):3542–3548. doi: 10.4049/jimmunol.1403068
  9. Mogilenko DA, Danko K, Larionova EE, et al. Differentiation of human macrophages with anaphylatoxin C3a impairs alternative M2 polarization and decreases lipopolysaccharide-induced cytokine secretion. Immunol Cell Biol. 2022;100(3):186–204. doi: 10.1111/imcb.12534
  10. Evans AL, Blackburn JW, Yin C, Heit B. Quantitative efferocytosis assays. Methods Mol Biol. 2017;1519:25–41. doi: 10.1007/978-1-4939-6581-6_3
  11. Taruc K, Yin C, Wootton DG, Heit B. Quantification of efferocytosis by single-cell fluorescence microscopy. J Vis Exp. 2018;(138):58149. doi: 10.3791/58149
  12. Mogilenko DA, Kudriavtsev IV, Shavva VS, et al. Peroxisome proliferator-activated receptor alpha positively regulates complement C3 expression but inhibits tumor necrosis factor α mediated activation of C3 gene in mammalian hepatic derived cells. J Biol Chem. 2013;288(3):1726–1738. doi: 10.1074/jbc.M112.437525
  13. Toobian D, Ghosh P, Katkar GD. Parsing the role of PPARs in macrophage processes. Front Immunol. 2021;12:783780. doi: 10.3389/fimmu.2021.783780
  14. Roszer T, Menendez-Gutierrez MP, Lefterova MI, et al. Autoimmune kidney disease and impaired engulfment of apoptotic cells in mice with macrophage peroxisome proliferator-activated receptor γ or retinoid X receptor α deficiency. J Immunol. 2011;186(1):621–631. doi: 10.4049/jimmunol.1002230
  15. Mukundan L, Odegaard JI, Morel CR, et al. PPAR-δ senses and orchestrates clearance of apoptotic cells to promote tolerance. Nat Med. 2009;15(11):1266–1272. doi: 10.1038/nm.2048
  16. A-Gonzalez N, Bensinger SJ, Hong C, et al. Apoptotic cells promote their own clearance and immune tolerance through activation of LXR. Immunity. 2009;31(2):245–258. doi: 10.1016/j.immuni.2009.06.018
  17. Pastore M, Grimaudo S, Pipitone RM, et al. Role of myeloid-epithelial-reproductive tyrosine kinase and macrophage polarization in the progression of atherosclerotic lesions associated with nonalcoholic fatty liver disease. Front Pharmacol. 2019;10:604. doi: 10.3389/fphar.2019.00604
  18. Chinetti-Gbaguidi G, Baron M, Bouhlel MA, et al. Human atherosclerotic plaque alternative macrophages display low cholesterol handling but high phagocytosis because of distinct activities of the PPARγ and LXRα pathways. Circ Res. 2011;108(8):985–995. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.110.233775
  19. Myers KV, Amend SR, Pienta KJ. Targeting Tyro3, Axl and MerTK (TAM receptors): implications for macrophages in the tumor microenvironment. Mol Cancer. 2019;18(1):94. doi: 10.1186/s12943-019-1022-2

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Контроль поляризации макрофагов: а — регистрация уровня экспрессии CD206 с помощью проточной цитофлуориметрии. Количество повторов n=3. Cерый пик соответствует клеткам, окрашенным неспецифическими флуоресцентно-мечеными антителами (изотип-контроль). Линией отсечена фоновая флуоресценция. Пунктирная линия: макрофаги М0 (медиана 9,5; первый и третий квартили 7,3 и 12,4 соответственно); сплошная линия: макрофаги М2 (медиана 13,9; первый и третий квартили 9,4 и 19,9 соответственно); *p <0,05 (критерий Манна–Уитни); b — определение уровня IL-1Ra в надосадках клеточных культур от макрофагов М0 и М2 с помощью иммуноферментного анализа. Графики представляют собой медианы и границы квартилей; *p <0,05 (критерий Манна–Уитни); c — уровень мРНК генов cd206, il1ra, pparγ в макрофагах. Графики представляют собой медианы и границы квартилей; *p <0,05 (критерий Манна–Уитни).

Скачать (162KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Эффероцитоз клеток макрофагами. Макрофаги (М0 и М2) дифференцированы и поляризованы в присутствии С3а (10 нМ): а — конфокальная микроскопия, макрофаги окрашены DAPI, апоптотические клетки Jurkat мечены CFDA-SE. Изображение получено наложением сигналов от трех каналов (DIC, CFSE, DAPI). Стрелками показаны макрофаги, поглотившие апоптотические клетки, перечеркнутые стрелки указывают на события, которые невозможно идентифицировать как эффероцитоз; b — количественная оценка эффероцитоза, по оси ординат — эффероцитарный индекс: отношение количества интернализованных апоптотических клеток к общему количеству макрофагов в поле зрения (100 полей зрения для каждой смысловой точки), умноженное на 100%. Графики представляют собой медианы и границы квартилей анализируемых данных. *p <0,05 (критерий Краскела–Уоллиса).

Скачать (306KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Фагоцитоз E. coli макрофагами. Количество повторов n=3. Линией отсечена автофлуоресценция макрофагов. Голубой цвет: макрофаги, фагоцитировавшие E. coli-FITC (медиана 235; первый и третий квартили 229 и 243 соответственно); черная линия: макрофаги, дифференцированные в присутствии С3а (10 нМ) и фагоцитировавшие E. coli-FITC (медиана 271; первый и третий квартили 262 и 275 соответственно). *p <0,05 (критерий Манна–Уитни).

Скачать (83KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Уровень мРНК генов ТАМ-рецепторов mertk, axl, tyro3 в макрофагах. Графики представляют собой медианы и границы квартилей. *p <0,05 (критерий Краскела–Уоллиса).

Скачать (97KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2025


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.