Индукция апоптоза и аутофагии в Т-лимфоцитах пациентов с системной красной волчанкой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Анализ экспрессии ключевых белков регуляторов апоптоза (Bcl-2, каспазы-3) и аутофагии (Beclin 1, Vps34, p62 и LC3) в Т-лимфоцитах периферической крови больных системной красной волчанкой.

Методы. Объектом исследования были Т-лимфоциты периферической крови здоровых доноров и больных системной красной волчанкой. Для получения Т-клеток использовали метод иммуномагнитной сепарации. Для анализа экспрессии белков применяли метод вестерн-блот. Обработку результатов проводили в статистической среде R. Для представления данных использовали боксплоты. Группы сравнивали с использованием критерия Манна–Уитни.

Результаты. По результатам исследования апоптотических белков мы установили повышенное содержание каспазы-3 и отсутствие значимого изменения в содержании антиапоптотического белка Bcl-2 у больных системной красной волчанкой, что свидетельствует об активной апоптотической деятельности. Сравнительный анализ Beclin 1 и Vps34 показал их повышенное содержание в клетках больных, что указывает на активацию аутофагии. Проведённый анализ двух изоформ белка LC3 выявил их низкое содержание в группе больных. Поскольку разброс показателей сильно отличался от среднего значения, мы проанализировали эти показатели в зависимости от тяжести заболевания. В группе с острым течением выявлено высокое содержание белка LC3-I, содержание II формы было ниже. В группе с подострым течением количество обеих изоформ ниже, чем в других группах. В группе с хроническим течением установлено значительное повышение количества белка LC3-II и снижение соотношения LC3-I/LC3-II.

Вывод. Проведённое исследование показало, что в зависимости от характера течения системной красной волчанки меняется содержание изоформ белка LC3, что можно использовать для дифференциальной диагностики форм заболевания.

Об авторах

Юлия Валерьевна Скибо

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: yuliya_ksu@mail.ru
SPIN-код: 3727-5511
Россия, г. Казань, Россия

Алия Ринатовна Фатхуллина

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: yuliya_ksu@mail.ru
SPIN-код: 8511-6349
Россия, г. Казань, Россия

Булат Рафисович Ибрагимов

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: yuliya_ksu@mail.ru
Россия, г. Казань, Россия

Сергей Николаевич Абрамов

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: yuliya_ksu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3174-4363
SPIN-код: 1489-1208
Scopus Author ID: 56595507300
ResearcherId: A-2414-2019
Россия, г. Казань, Россия

Резида Ринатовна Исмагилова

Казанский государственный медицинский университет

Email: yuliya_ksu@mail.ru
Россия, г. Казань, Россия

Эльнара Маулетовна Биктагирова

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: yuliya_ksu@mail.ru
Россия, г. Казань, Россия

Изабелла Александровна Андрианова

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: yuliya_ksu@mail.ru
Россия, г. Казань, Россия

Аделя Наилевна Максудова

Казанский государственный медицинский университет

Email: yuliya_ksu@mail.ru
Россия, г. Казань, Россия

Зинаида Ивановна Абрамова

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: yuliya_ksu@mail.ru
Россия, г. Казань, Россия

Список литературы

  1. Меснянкина А.А. Клеточные и молекулярные биомаркёры и потенциальные терапевтические мишени при системной красной волчанке. Науч.-практ. ревматол. 2016; 54 (2): 206–218. doi: 10.14412/1995-4484-2016-206-218.
  2. Ревматология. Национальное руководство. Под ред. Е.Л. Насонова, В.А. Насоновой. М.: ГЭОТАР-­Медиа. 2008; 720 с.
  3. Ivanova V.V., Khaiboullina S.F., Cherenkova E.E. et al. Differential immuno-reactivity to genomic DNA, RNA and mitochondrial DNA is associated with auto-immunity. Cell. Physiol. Biochem. 2014; 34 (6): 2200–2208. doi: 10.1159/000369663.
  4. Katsuyama T., Tsokos G.C., Moulton V.R. Aberrant T cell signaling and subsets in systemic lupus erythematosus. Front Immunol. 2018; 9: 1088. doi: 10.3389/fimmu.2018.01088.
  5. Moulton V.R., Tsokos G.C. Abnormalities of T cell signaling in systemic lupus erythematosus. Arthritis Res. Ther. 2011; 13: 207. doi: 10.1186/ar3251.
  6. Wang H., Xu J., Ji X. et al. The abnormal apoptosis of T cell subsets and possible involvement of IL-10 in syste­mic lupus erythematosus. Cell. Immunol. 2005; 235: 117–121. doi: 10.1016/j.cellimm.2005.08.031.
  7. Yang F., Yi H., Zhai Z., Sun E. Programmed cell death pathways in the pathogenesis of systemic lupus ery­thematosus. J. Immunol. Res. 2019; (6): 1–13. doi: 10.1155/2019/3638562.
  8. Gaipl U.S., Munoz L.E., Grossmayer G. et al. Clearance deficiency and systemic lupus erythematosus (SLE). J. Autoimmun. 2007; 28: 114–121. doi: 10.1016/j.jaut.2007.02.005.
  9. Pua H.H., He Y.W. Maintaining T lymphocyte homeostasis: another duty of autophagy. Autophagy. 2007; 3: 266–267. doi: 10.4161/auto.3908.
  10. Li C., Capan E., Zhao Y. et al. Autophagy is induced in CD4+ T cells and important for the growth factor-withdrawal cell death. J. Immunol. 2006; 177: 5163–5168. doi: 10.4049/jimmunol.177.8.5163.
  11. Walsh C.M., Edinger A.L. The complex interplay between autophagy, apoptosis, and necrotic signals promotes T-cell homeostasis. Immunol. Rev. 2010; 236: 95–109. doi: 10.1111/j.1600-065X.2010.00919.x.
  12. Gerland L.M., Genestier L., Peyrol S. et al. Auto­lysosomes accumulate during in vitro CD8+ T-lymphocyte aging and may participate in induced death sensitization of senescent cells. Exp. Gerontol. 2004; 39: 789–800. doi: 10.1016/j.exger.2004.01.013.
  13. Kuma A., Hatano M., Matsui M. et al. The role of autophagy during the early neonatal starvation period. Nature. 2004; 432: 1032–1036. doi: 10.1038/nature03029.
  14. Kamada Y., Sekito T., Ohsumi Y. Autophagy in yeast: aTOR-mediated response to nutrient starvation. Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2004; 279; 73–84. doi: 10.1007/978-3-642-18930-2_5.
  15. Lum J.J., Bauer D.E., Kong M. et al. Growth factor regulation of autophagy and cell survival in the absence of apoptosis. Cell. 2005; 120: 237–248. doi: 10.1016/­j.cell.2004.11.046.
  16. Tanida I., Ueno T., Kominami E. LC3 conjugation system in mammalian autophagy. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2004; 36: 2503–2518. doi: 10.1016/j.biocel.2004.05.009.
  17. Levine B., Kroemer G. Autophagy in the pathogenesis of disease. Cell. 2008; 132: 27–42. doi: 10.1016/j.cell.2007.12.018.
  18. Gros F., Arnold J., Page N. et al. Macroautophagy is deregulated in murine and human lupus T lymphocytes. Autophagy. 2012; 8: 1113–1123. doi: 10.4161/auto.20275.
  19. Zhou X.J., Lu X.L., Lv. J.C. et al. Genetic association of PRDM1-ATG5 intergenic region and autophagy with systemic lupus erythematosus in a Chinese population. Ann. Rheum. Dis. 2011; 70: 1330–1337. doi: 10.1136/ard.2010.140111.
  20. Perl A. Systems biology of lupus: mapping the impact of genomic and environmental factors on gene expression signatures, cellular signaling, metabolic pathways, hormonal and cytokine imbalance, and selecting targets for treatment. Autoimmunity. 2010; 43: 32–47. doi: 10.3109/­08916930903374774.
  21. Debnath J., Baehrecke E.H., Kroemer G. Does autophagy contribute to cell death? Autophagy. 2005; 1: 66–74. doi: 10.4161/auto.1.2.1738.
  22. Kroemer G., J ̈a ̈attel ̈a M. Lysosomes and auto­phagy in cell death control. Nat. Rev. Cancer. 2005; 5: 886–897. doi: 10.1038/nrc1738.
  23. Wang Y., Singh R., Massey A.C. et al. J. Loss of macroautophagy promotes or prevents fibroblast apoptosis depending on the death stimulus. J. Biol. Chem. 2008; 283: 4766–4777. doi: 10.1074/jbc.M706666200.
  24. Скибо Ю.В., Фатхуллина А.Р., Романова Е.В., Литвинов Р.И. Влияние тромбоцитарного фактора 4 на морфологические и биохимические проявления апо­птоза Т-лимфоцитов. Гены и клетки. 2014; 9 (3): 118–124.
  25. Xue C., Lan-Lan W., Bei C. et al. Abnormal Fas/FasL and caspase-3-mediated apoptotic signaling pathway of T-lymphocyte subset in patients with systemic lupus ery­thematosus. Cell. Immunol. 2006; 239: 121–128. doi: 10.1016/j.cellimm.2006.05.003.
  26. Rastin M., Mahmoudi M., Hatef M. et al. T lymphocyte apoptosis in systemic lupus erythematosus patients. Iran J. Basic Med. Sci. 2013; 16 (8): 936–941. PMID: 24106599.
  27. Ren Y., Tang J., Mok M.Y. et al. Increased apopto­tic neutrophils and macrophages and impaired macrophage phagocytic clearance of apoptotic neutrophils in systemic lupus erythematosus. Arthr. Rheum. 2003; 48 (10): 2888–2897. doi: 10.1002/art.11237.
  28. Qu X., Zou Z., Sun Q. et al. Autophagy gene-­dependent clearance of apoptotic cells during embryonic development. Cell. 2007; 128 (5): 931–946. doi: 10.1016/j.cell.2006.12.044.
  29. Kuma A., Komatsu M., Mizushima N. Autophagy-monitoring and autophagy-deficient mice. Autophagy. 2017; 13 (10): 1619–1628. doi: 10.1080/15548627.2017.­1343770.
  30. Sánchez-Martín P., Komatsu M. p62/SQSTM1 — steering the cell through health and disease. J. Cell Sci. 2018; 131 (21): jcs222836. doi: 10.1242/jcs.222836.
  31. Klionsky D.J., Abdelmohsen K., Abe A. et al. Guidelines for the use and interpretation of assays for mo­nitoring autophagy (3rd edition). Autophagy. 2016; 12 (1): 1–222. doi: 10.1080/15548627.2015.1100356.
  32. Кочергин И.А., Тухватулин А.И., Логунов Д.Ю., Захарова М.Н. Активация аутофагии в периферических мононуклеарных клетках при боковом амиотрофическом склерозе. Анн. клин. и эксперим. неврол. 2016; 10 (4): 26–31.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Анализ содержания белков Bcl-2 (А) и каспазы-3 (Б) в лизатах Т-лимфоцитов, полученных от здоровых доноров, а также больных системной красной волчанкой (СКВ)

Скачать (19KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Анализ содержания белков Vps34 и Beclin 1 в лизатах Т-лимфоцитов. А. Репрезентативный анализ вестерн-блот содержания белков Vps34 и Beclin 1 в лизатах Т-клеток. На иммунограммах представлены контрольные лизаты клеток, а также образцы лизатов, полученных из клеток больных системной красной волчанкой (СКВ). В качестве «загрузочного» контроля использован GAPDH. Б. Результаты статистического анализа данных экспрессии белка Beclin 1 (А) и Vps34 (Б) в Т-лимфоцитах, полученных от здоровых доноров, а также больных СКВ

Скачать (24KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Анализ содержания белка p62 в лизатах Т-лимфоцитов. А. Репрезентативный анализ вестерн-блот содержания белка p62 в лизатах Т-клеток. На иммунограммах представлены контрольные лизаты клеток, а также образцы лизатов, полученных из клеток больных системной красной волчанкой (СКВ). В качестве «загрузочного» контроля использован GAPDH. Б. Результаты статистического анализа данных экспрессии p62 в Т-лимфоцитах здоровых доноров, а также больных СКВ

Скачать (19KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Анализ содержания изоформ белка LC3 (I и II форм), а также их соотношения в лизатах Т-лимфоцитов здоровых доноров и больных системной красной волчанкой (СКВ)

Скачать (20KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Анализ содержания изоформ белка LC3 (I и II формы), а также их соотношение в Т-лимфоцитах здоровых доноров и больных системной красной волчанкой с острым, под­острым и хроническим течением заболевания

Скачать (13KB)
Метаданные

© 2020 Скибо Ю.В., Фатхуллина А.Р., Ибрагимов Б.Р., Абрамов С.Н., Исмагилова Р.Р., Биктагирова Э.М., Андрианова И.А., Максудова А.Н., Абрамова З.И.

Creative Commons License

Эта статья доступна по лицензии
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».