Молекулярные и клеточные основы иммунитетаНИР

Molecular and cellular basis of immunity

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Молекулярные и клеточные основы иммунитета
Результаты этапа: Эпителиальные клетки тимуса имеют дифференциальный паттерн сплайсинга мРНК для некоторых генов, что с одной стороны позволяет предоставлять для отрицательной селекции Т-лимфоцитов максимальное число потенциальных аутоантигенов, таких как глюкозо-6-фосфатаза, но с другой стороны по этой же причине не позволяет презентировать некоторые аутоаэпитопы, такие как С-концевые эпитопы ламина А. С применением митохондриально-направленного антиоксиданта SkQ1 и его аналога без антиоксидантной группы додецилтрифенидфосфония (С12ТРР+) было показано, что дыхательный взрыв нейтрофилов, индуцированный различными стимулами, происходит при участии митохондриальных АФК. Анализ образования нейтрофильных внеклеточных ловушек или НЕТоза показал, что источником АФК, являющихся интермедиатами этого процесса, может быть не только NADPH-оксидаза, но и митохондрии. Показано, что НЕТоз, индуцированный форбол-миристат-ацетатом, происходит в основном за счет оксидаза-зависимых АФК, а митохондриальные АФК в отсутствие интактного фермента в НЕТозе не участвуют. Показано, что Са2+-ионофор, иономицин, способен индуцировать как NADPH-оксидаза-зависимый, так и оксидаза-независимый НЕТоз. Последний происходит с участием митохондриальных АФК и в отсутствие интактной NADPH-оксидазы. Анализ транскриптома целомоцитов Asterias rubens позволил аннотировать у этого популярного модельного организма значительное количество генов, относящимся к основным системам врожденной иммунной защиты. Интересно, что было обнаружено также значительное количество транскриптов, кодирующих белковые домены, характерные для генов иммунной системы млекопитающих, в том числе отвечающих за регуляцию адаптивного иммунитета. Функции белков, в состав которых входят данные транскрипты, будут предметом дальнейших исследований. Получены результаты полнотранскриптомного анализа реакции целомоцитов морской звезды на холодовой стресс и липополисахарид грамотрицательных бактерий. Программируемую гибель клеток растений определяли по состоянию клеточных ядер. Ингибиторы каталазы NH2OH, аминотриазол и их комбинация сами по себе не оказывали влияния на состояние ядер устьичных и эпидермальных клеток листьев гороха, но усиливали цианид- и незначительно стимулировали Н2О2-индуцированное разрушение клеточных ядер. Сходное действие оказывал пропилгаллат, увеличивая разрушительное действие цианида на клеточные ядра.
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Молекулярные и клеточные основы иммунитета
Результаты этапа: Были спроектированы конструкции для экспрессии маркеров иммунных клеток голого землекопа. Среди коммерческих антител найдено моноклональное антитело крысы M1/70, распознающее поверхностный антиген CD11b (интегрин альфа-M), представленный на клетках селезенки голого землекопа, а также на клетках костного мозга голого землекопа после культивации в среде, содержащей ростовой фактор M-CSF мыши. Мыши с аминокислотной заменой K72W в гене соматического цитохрома c на смешанном генетическом фоне, несмотря на аномалии развития головного мозга, связанные с разрастаниями коры больших полушарий и базальных ганглиев, а также гидроцефалией и нарушением мозговых оболочек, не имеют инфильтрации лейкоцитов в мозг. Высокая постнатальная смертность таких мышей не связана с аутоиммунными процессами. Окислительный взрыв нейтрофилов происходит при участии митохондриальных активных форм кислорода: ингибиторы митохондриальной поры вызывали подавление окислительного взрыва, а также блокировали образование нейтрофильных внеклеточных ловушек, индуцированное Са2+-ионофорами, но не форболовым эфиром. Показано участие мембранных К+-каналов низкой проводимости в регуляции нетоза. Оценена роль митохондриального мембранного потенциала в процессе нетоза. Исследовано действие детергентов и полиэлектролитов на клетки растений. Детергенты и поликатионы нарушали барьер проницаемости плазматической мембраны. Полианионы вызывали программируемую гибель клеток, регистрируемую по разрушению клеточных ядер. Разрушение ядер клеток растений может происходить при повреждении барьера проницаемости плазматической мембраны.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Молекулярные и клеточные основы иммунитета
Результаты этапа: Проводили селекцию подвергнутых мутагенезу мышей для поиска мутантов, устойчивых к вызванному липополисахаридом и D-галактозамином (ЛПС/D-гал) септическому шоку. Макрофаги мышей двух отобранных мутантных линий характеризовались нормальной продукцией фактора некроза опухоли (TNF) в ответ на ЛПС, и они были устойчивы и к TNF/D-гал-токсичности. Следовательно, исследуемые мутации затрагивают участников сигнального каскада TLR4-TNF после рецептора TNFR1. Показаны структурные отличия иммунной системы голого землекопа по сравнению с мышью: меньшая клеточность костного мозга и селезенки, высокая представленность миелоидных клеток на периферии. Культуры, полученные из костного мозга голого землекопа, дифференцируются эффективнее при физиологически релевантной температуре 32°, чем при 37°. Выявлено новое кросс-специфическое антитело против CX3CR1. Анализ паттерна сплайсинга генов мыши в эпителии тимуса выявил, что около 25% генов имеют сплайсоформы мРНК, которые содержат альтернативные кодирующие последовательности, которые могут быть источником аутореактивных эпитопов. Конкретными примерами таких генов мыши являются гены Add2, Dst, Golga7, Lmna, Nasp. Альтернативный сплайсинг их мРНК в тимусе не отражает всего разнообразия их сплайсоформ. На нейтрофилах здоровых доноров с применением селективных ингибиторов изоформ протеинкиназы С (PKC) показано участие PKCε, но не PKCδ, в окислительном взрыве и НЕТозе, активированных Са2+-ионофорами. С использованием ингибиторов показано участие К+-АТФ-каналов в НЕТозе и окислительном взрыве нейтрофилов, активированных ионофором А23187, но не форбол-12-миристат-13-ацетатом. Исследовали роль гликолиза в образовании активных форм кислорода (АФК) и гибели устьичных клеток гороха, регистрируемой по разрушению их ядер. Диэтилдитиокарбамат и триен вызывали разрушение ядер клеток, которое усиливалось глюкозой и подавлялось 2-дезоксиглюкозой и пропилгаллатом в клетках из молодых, но не из старых листьев. Глюкоза и триен стимулировали, а пропилгаллат подавлял образование АФК.
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Молекулярные и клеточные основы иммунитета
Результаты этапа: С помощью полногеномного мутагенеза проводился поиск мутаций, защищающих мышей от экспериментального септического шока. Для этого отбирали особей, устойчивых к токсичности, вызванной липополисахаридом (ЛПС) и D-галактозамином (D-гал), медиатором которой является фактор некроза опухоли (TNF). Был выявлен мутант, устойчивый к ЛПС-D-гал, но чувствительный к TNF-D-гал. Макрофаги этого мутанта в ответ на ЛПС in vitro продуцировали меньше TNF, чем макрофаги мышей дикого типа. Такой фенотип мог возникнуть вследствие рецессивной мутации генов сигнального каскада от белков, способствующих распознаванию ЛПС рецептором TLR4, до продукции TNF. Для изучения иммунной системы голого землекопа была разработана стратегия получения моноклональных антител к маркеру CD4 Т-клеток: проведена иммунизация мышей и верифицировано наличие в сыворотке мышей поликлональных антител, способных распознавать спленоциты голого землекопа. Продолжается анализ гибридомных клонов. Кроме того, в основных генах, участвующих в закладке лимфоидных органов, и в генах хемокинов голого землекопа не выявлено мутаций, потенциально нарушающих функции. Дезаминаза Aid, относящаяся к семейству цитидин-дезаминаз APOBEC, является ключевым ферментом, регулирующим перестройку генов антител и Т-клеточных рецепторов. Показано, что её экспрессия ограничивается только лимфоцитами, однако их инфильтрация в ходе воспаления во внутренние органы, такие как мозг или легкие, может приводить к заметному уровню эктопической экспрессии. Повышение Са2+ в цитозоле нейтрофилов индуцирует взаимодействие двух источников образования активных форм кислорода (АФК): NADPH-оксидазы и митохондрий. Один из механизмов образования митохондриальных АФК, обусловленный повышением концентрации Са2+, может быть связан с открытием митохондриальной мембранной поры. С использованием специфических ингибиторов показано ее участие в образовании митохондриальных АФК, нетозе и окислительном взрыве, индуцированных А23187. Исследовали влияние повреждения плазматической мембраны (ПМ) на гибель клеток и проводили оценку биоэнергетических процессов в молодых (пролиферирующих) и старых клетках растений. Повреждение ПМ в зависимости от условий могло предотвращать или стимулировать гибель клеток гороха. Скорости дыхания и фотосинтетического выделения кислорода в молодых листьях гороха были выше, чем в старых.
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Молекулярные и клеточные основы иммунитета
Результаты этапа: Проведен мутагенез у мышей, выявлены пять линий мутантов, которые были нечувствительны к септическому шоку, вызванному липополисахаридом (ЛПС) или фактором некроза опухоли (TNF) в комбинации с D-галактозамином (D-гал). Мутанты пяти линий были устойчивы и к ЛПС с D-гал, и TNF с D-гал. Мыши шестой линии были невосприимчивы к ЛПС с D-гал, но чувствительны к TNF с D-гал. Изучены фенотипические особенности мутантов. Ведется поиск мутаций, приводящих к этим фенотипическим аномалиям. Был изучен иммунный статус мышей с мутацией CycsK72W, у которых имеются разрастания коры и базальных ганглиев головного мозга, гидроцефалия. Проведен анализ сплайсинга генов в эпителии тимуса мышей C57BL/6. Показано, что экспрессия дезаминазы Aid у мышей ограничивается только лимфоцитами. Выявлено, что опухолевые лимфоидные клеточные линии имеют стабильный профиль экспрессии Aid. На модели образования нейтрофильных внеклеточных ловушек (NET) и нейтрофилов человека показано, что Са2+ индуцирует взаимодействие двух источников генерации активных форм кислорода (АФК): NADPH-оксидазы и митохондрий. Образование митохондриальных АФК может быть связано с открытием митохондриальной поры (mPTP). С использованием ингибиторов показано, что mPTP участвует в передаче сигнала от митохондрий к NADPH-оксидазе при активации нейтрофилов человека ионофором А23187, но не форболмиристатацетатом. Исследовано действие детергентов и полиэлектролитов, ингибиторов каталазы и супероксиддисмутазы, глюкозы на программируемую клеточную смерть (ПКС) и проницаемость плазматической мембраны (ПМ) клеток гороха. ПКС может предотвращаться или, напротив, стимулироваться при повреждении ПМ. Уровень ПКС в эпидермисе из молодых листьев (но не из старых) возрастал при действии глюкозы. В молодых листьях гороха скорости дыхания и фотосинтеза выше, а содержание лактата ниже, чем в старых листьях.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".