28Фев

Моноциты 4: Повышенные моноциты у взрослых и детей. Причины и симптомы

Содержание

Дисбаланс цитокинов и численность неклассических моноцитов в крови при сердечной недостаточности ишемического генеза | Шипулин

Актуальность. В 60% случаев хроническая сердечная недостаточность возникает на фоне ишемической болезни сердца, особенно при ишемической кардиомиопатии. Несмотря на общность ведущих механизмов развития этих двух состояний, важной задачей кардиологии является поиск дифференциальных диагностических маркеров, позволяющих на ранних стадиях верифицировать диагноз.

Цель. Оценить содержание неклассических моноцитов во взаимосвязи с концентрацией провоспалительных (интерлейкин (IL) 1β, IL-6, фактор некроза опухоли-альфа (TNF-α)) и противовоспалительных (IL-4, IL-10, IL-13) цитокинов в крови у больных ишемической болезнью сердца, страдающих и не страдающих ишемической кардиомиопатией.

Методы. Обследовано 44 больных ишемической болезнью сердца в возрасте 49–63 лет с недостаточностью кровообращения II–III функционального класса по классификация Нью-Йоркской ассоциации кардиологов, из которых 18 человек — страдающие ишемической кардиомиопатией и 26 человек — не страдающие ишемической кардиомиопатией. Группу сравнения составили 14 здоровых доноров сопоставимого возраста. В крови оценили относительное содержание неклассических (CD14+CD16+) моноцитов методом проточной цитометрии и концентрацию IL-1β, IL-4, IL-6, IL-10, IL-13 и TNF-α методом иммуноферментного анализа.

Результаты. У больных ишемической кардиомиопатией концентрация IL-10 в плазме крови выше (30,05 [24,75; 33,50] пг/мл, р = 0,0412), а численность неклассических моноцитов в крови ниже нормы (5,05 [4,08; 6,58], р = 0,0094), в то время как у больных ишемической болезнью сердца без ишемической кардиомиопатии данные показатели сохранялись в ее пределах. Концентрация IL-1β, IL-6 и IL-13 в крови у пациентов обеих групп была сопоставимой со значениями у здоровых доноров, содержание IL-4 имело нулевые значения; TNF-α превышало норму, а у пациентов с ишемической кардиомиопатией увеличивалось по сравнению с концентрацией цитокина у больных ишемической болезнью сердца без ишемической кардиомиопатии.

Выводы. Дисбаланс цитокинов в крови у больных ишемической болезнью сердца характеризовался избытком TNF-α и недостатком IL-4 при нормальном содержании IL-1β, IL-6 и IL-13 вне зависимости от типа ишемического поражения миокарда. У пациентов с ишемической кардиомиопатией снижение числа неклассических моноцитов ассоциировано с повышением содержания IL-10 в крови, в отличие от больных ишемической болезнью сердца без данной патологии, что может быть использовано для своевременной диагностики развития ишемической кардиомиопатии.

Поступила в редакцию 27 мая 2019 г. Исправлена 7 октября 2019 г. Принята к печати 30 октября 2019 г.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование. Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (№18-015-00160\19) и Совета по грантам Президента Российской Федерации для ведущих научных школ (НШ-2690.2018.7) и молодых докторов наук (МД-2788.2019.7).

Вклад авторов
Концепция и дизайн: В.М. Шипулин, С.П. Чумакова
Сбор, анализ и интерпретация данных: В.М. Шипулин, С.П. Чумакова, О.И. Уразова, М.В. Винс, В.В. Новицкий
Обзор литературы: С.П. Чумакова, Д.А. Погонченкова, А.С. Пряхин
Написание статьи: С.П. Чумакова, Д.А. Погонченкова, О.И. Уразова
Редактирование статьи: В.М. Шипулин, В.В. Новицкий
Статистическая обработка данных: С.П. Чумакова
Утверждение окончательной версии: все авторы

Тест активации моноцитов

Тест активации моноцитов (МАТ) – это новый метод определения полного спектра пирогенных веществ, включая бактериальные эндотоксины и пирогены неэндотоксиновой природы (пептидокгликаны, дрожжи, грибы, вирусы). Тест является полной заменой анализа на пирогенность, проводимого на кроликах, и позволяет отказаться от использования животных. Данный метод особенно актуален для проверки иммуно-биологических препаратов – вакцин, сывороток, альбуминов, проверка которых в ЛАЛ-тесте не всегда возможна из-за сильного влияния компонентов препарата на реакцию эндотоксинов с ЛАЛ-реактивом.

В основе метода лежит способность клеток крови моноцитов образовывать в присутствии пирогенных веществ природный медиатор воспаления – интерлейкин-6. Эта же реакция происходит и в нашем организме in-vivo при попадании пирогенных веществ в кровяное русло. Анализ проводится в два этапа: на первом этапе раствор испытуемого препарата с моноцитами инкубируют в СО2-инкубаторе при температуре 37 °С в течение 18-22 часов, подготовку клеток и растворов испытуемых препаратов и контролей необходимо проводить в ламинаре, соблюдая все правила работы с клетками. На втором этапе определяют содержание выделившегося интерлейкина-6 с помощью метода ИФА. Калибровочную кривую строят с помощью растворов стандарта эндотоксина. Оптическую плотность растворов измеряют при длине волны 450 нм на стандартном спектрофотометре.

Мы предлагаем готовые к использованию наборы для проведения теста на активацию моноцитов, в которые входят все необходимые для анализа компоненты. Основу наборов составляют замороженные моноциты, полученные из периферической крови от четырех различных доноров. Флакон с клетками должен храниться при температуре -80 °С и ниже. Также в наборы входят стандарты эндотоксина и неэндотоксиновые контроли, культуральная среда для разведения клеток и препаратов, стерильные планшеты и набор для проведения ИФА для определения содержания интерлейкина-6.

Прогнозирование преэклампсии по содержанию CD16-негативных моноцитов

1) ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России, Москва, Россия; 2) ФГБУН «Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова» РАН, Москва, Россия

Цель исследования. Изучить относительное содержание субпопуляций моноцитов в периферической крови женщин с преэклампсией и физиологически протекающей беременностью.
Материалы и методы. В исследование были включены 48 беременных женщин. Основная группа – 32 женщины (20 – с умеренной и 12 – с тяжелой преэклампсией). Контрольная группа – 16 женщин с физиологически протекающей беременностью. С помощью проточной цитофлуориметрии определено соотношение классических (CD14++CD16–HLA-DR+), промежуточных (CD14++CD16+HLA-DR+) и неклассических (CD14+CD16++HLA-DR+) моноцитов.
Результаты. Относительное содержание классических CD16-негативных моноцитов в крови имеет обратную корреляцию с тяжестью преэклампсии. Содержание классических моноцитов в контрольной группе составило 56,5%, с умеренной преэклампсией – 40,6%, р=0,01, с тяжелой преэклампсией – 17,4%, р=0,001. ROC-анализ для групп контроля и умеренной преэклампсии показал AUC=0,81, для групп контроля и тяжелой преэклампсии – AUC=0,96.
Заключение. Значительное расхождение содержания классических моноцитов между контрольной и основной группами указывает на перспективность исследования моноцитов на ранних этапах беременности в группах риска развития преэклампсии для прогнозирования данного осложнения.

преэклампсия

моноциты

интерлейкины

лейкоциты

беременность

  1. Савельева Г.М., Сухих Г.Т., Серов В.Н., Радзинский В.Е., ред. Акушерство. Национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2015. 1080 с.
  2. Phipps E., Prasanna D., Brima W., Jim B. Updates in pathogenesis, definitions, and guidelines. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2016; 11(6): 1102-13. https://doi.org/10.2215/CJN.12081115.
  3. Красный А.М., Кан Н.Е., Тютюнник В.Л., Ховхаева П.А., Волгина Н.Е., Сергунина О.А., Тютюнник Н.В., Беднягин Л.А. Окислительный стресс при преэклампсии и при нормальной беременности. Акушерство и гинекология. 2016; 5: 90-4.
  4. Красный А.М., Грачева М.И., Садекова А.А., Вторушина В.В., Балашов И.С., Кан Н.Е., Боровиков П.И., Кречетова Л.В., Тютюнник В.Л. Комбинированное исследование общей, фетальной ДНК, цитокинов в плазме крови матери при преэклампсии. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2017; 164(12): 686-91.
  5. Wells C.A., Chalk A.M., Forrest A., Taylor D., Waddell N., Schroder K. et al. Alternate transcription of the Toll-like receptor signaling cascade. Genome Biol. 2006; 7(2): R10. https://doi.org/10.1186/gb-2006-7-2-r10.
  6. Ziegler-Heitbrock L., Ancuta P., Crowe S., Dalod M., Grau V., Hart D.N. et al. Nomenclature of monocytes and dendritic cells in blood. Blood. 2010; 116(16): 74-80. https://doi.org/10.1182/blood-2010-02-258558.
  7. Faas M.M., Spaans F., De Vos P. Monocytes and macrophages in pregnancy and pre-eclampsia. Front. Immunol. 2014; 30(5): 298. https://doi.org/10.3389/fimmu.2014.00298.
  8. Vereyken E.J., Kraaij M.D., Baan C.C., Rezaee F., Weimar W., Wood K.J. et al. A shift towards pro-inflammatory CD16+ monocyte subsets with preserved cytokine production potential after kidney transplantation. PLoS One. 2013; 8(7): e70152. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0070152.
  9. Janols H., Bredberg A., Thuvesson I., Janciauskiene S., Grip O., Wullt M. Lymphocyte and monocyte flow cytometry immunophenotyping as a diagnostic tool in uncharacteristic inflammatory disorders. BMC Infect. Dis. 2010; 10: 205. https://doi.org/10.1186/1471-2334-10-205.
  10. Nahrendorf M., Pittet M.J., Swirski F.K. Monocytes: protagonists of infarct inflammation and repair after myocardial infarction. Circulation. 2010; 121(22): 2437-45. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.109.916346.
  11. Faas M.M., De Vos P. Maternal monocytes in pregnancy and preeclampsia in humans and in rats. J. Reprod. Immunol. 2017; 119: 91-7. 10.1016/j.jri.2016.06.009.
  12. Melgert B.N., Spaans F., Borghuis T., Klok P.A., Groen B., Bolt A. et al. Pregnancy and preeclampsia affect monocyte subsets in humans and rats. PLoS One. 2012; 7(9): e45229. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0045229.
  13. Tang M.X., Zhang Y.H., Hu L., Kwak‐Kim J., Liao A.H. CD 14++ CD 16+ HLA‐DR+ monocytes in peripheral blood are quantitatively correlated with the severity of pre‐eclampsia. Am. J. Reprod. Immunol. 2015; 74(2): 116-22. https://doi.org/10.1111/aji.12389.
  14. Al-ofi E., Coffelt S.B., Anumba D.O. Monocyte subpopulations from pre-eclamptic patients are abnormally skewed and exhibit exaggerated responses to Toll-like receptor ligands. PLoS One. 2012; 7(7): e42217. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0042217.
  15. Gleicher N., Kushnir V.A., Barad D.H. Redirecting reproductive immunology research toward pregnancy as a period of temporary immune tolerance. J. Assist. Reprod. Genet. 2017; 34(4): 425-30. https://doi.org/10.1007/s10815-017-0874-x.

Поступила 09.12.2018

Принята в печать 20.02.2019

Борис Даяна Амоновна, аспирант ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России.
Адрес: 117997, г. Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Тел. +7-915-081-89-97. E-mail: [email protected] ORCID ID 0000-0002-0387-4040
Волгина Надежда Евгеньевна, научный сотрудник лаборатории цитологии ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России.
Адрес: 117997, г. Москва ул. Академика Опарина, д. 4. Тел. +7-495-438-22-72. E-mail: [email protected]
Красный Алексей Михайлович, к.б.н., заведующий лабораторией цитологии ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России.
Адрес: 117997, г. Москва, ул. Академика Опарина, д. 4; старший научный сотрудник лаборатории эволюционной биологии развития ФГБУН «Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова» РАН. Адрес: 119334, г. Москва, ул. Вавилова, д. 26. Тел. +7-495-438-22-72. E-mail: [email protected]
Тютюнник Виктор Леонидович, д.м.н., заведующий 1-м акушерским физиологическим отделением ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России.
Адрес: 117997, г. Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Тел. +7-903-969-50-41. E-mail: [email protected] Researcher ID B-2364-2015.ORCID ID 0000-0002-5830-5099
Кан Наталья Енкыновна, д.м.н., заведующая акушерским отделением ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России.
Адрес: 117997 г. Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Тел. +7-926-220-86-55. E-mail: [email protected]
Researcher ID B-2370-2015. ORCID ID 0000-0001-5087-5946

Для цитирования: Борис Д.А., Волгина Н.Е., Красный А.М., Тютюнник В.Л., Кан Н.Е. Прогнозирование преэклампсии по содержанию CD16-негативных моноцитов. Акушерство и гинекология. 2019; 7:49-55.
http://dx.doi.org/10.18565/aig.2019.7.49-55

Состояние иммунитета и его влияние на частоту развития полиорганной недостаточности у пациентов после операций на сердце | Партылова

1. Понасенко А.В., Синицкий М.Ю., Хуторная М.В., Барбараш О.Л. Генетические маркеры системной воспалительной реакции в кардиохирургии (обзор). Общая реаниматология. 2017; 13 (6): 48–59. DOI: 10.15360/1813-9779-2017-6-48-59

2. Mizock B.A. The Multiple Organ Dysfunction Syndrom. Disease-amonth. 55 (8): 476-526 September 2009. DOI: 10.1016/j.disamonth.2009.04.002.

3. Федерякин Д.В., Гончарук А.В., Анохин А.В., Джи’арах Мунзер Д.О. Динамика когнитивных функций и провоспалительных цитокинов при различных вариантах аорто-коронарного шунтирования. Общая реаниматология. 2018; 14 (6): 4–11. DOI: 10.15360/18139779-2018-6-4-11.

4. Bone R.C. Immunologic dissonance: A continuing evolution in our understanding of the systemic inflammatory response syndrome (SIRS) and multiple organ dysfunction syndrome (MODS). Ann Intern Med. 1996 Oct 15; 125: 680–687.

5. Munford R. S., Pugin J. Normal responses to injury prevent systemic inflammation and can be immunosuppressive. Am J Respir Crit Care Med. 2001 Feb; 163 (2): 316–321. DOI: 10.1164/ajrccm.163.2.2007102.

6. Venet F., Lepape A., Monneret G. Clinical review: flow cytometry perspectives in the ICU – from diagnosis of infection to monitoring of injury-induced immune dysfunctions. Crit. Care. 2011; 15 (5): 231. DOI: 10.1186/cc10333.

7. Monneret G., Venet F., Pachot A., Lepape A. Monitoring immune dysfunctions in the septic patient: A new skin for the old ceremony. Mol. Med. 2008. Jan-Feb; 14 (1–2): 64–78. DOI: 10.2119/2007-00102.Monneret.

8. Hoesel L.M., Neff T.A., Neff S.B., Younger J.G., Olle E.W., Gao H., Pianko M.J., Bernacki K.D., Sarma J.V., Ward P.A. Harmful and protective roles of neutrophils in sepsis. Shock. 2005 Jul; 24 (1): 40–47.

9. Adib-Conquy M., Cavaillon J.M. Compensatory anti-inflammatory response syndrome. Thromb Haemost. 2009 Jan; 101 (1): 36–47.

10. Monneret G., Lepape A., Voirin N., Bohe J., Venet F., Debard A.L., Thizy H., Bienvenu J., Gueyffier F., Vanhems P. Persisting low monocyte human leukocyte antigen-DR expression predicts mortality in septic shock. Intensive Care Med. 2006 Aug; 32 (8): 1175–1183. DOI: 10.1007/s00134-006-0204-8.

11. Nierhaus A., Montag B., Timmler N., Frings D.P., Gutensohn K., Jung R., Schneider C.G., Pothmann W., Brassel A.K., Schulte A., Esch J. Reversal of immunoparalysis by recombinant human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor in patients with severe sepsis. Intensive Care Med. 2003 Apr; 29 (4): 646–651. DOI: 10.1007/s00134-003-1666-6.

12. Danikas D.D., Karakantza M., Theodorou G.L., Sakellaropoulos G.C., Gogos C.A. Prognostic value of phagocytic activity of neutrophils and monocytes in sepsis. Correlation to CD64 and CD14 antigen expression. Clin Exp Immunol. 2008 Oct; 154 (1): 87–97. DOI: 10.1111/j.13652249.2008.03737.x.

13. Franke A., Lante W., Zoeller L.G., Kurig E., Weinhold C., Markewitz A. Delayed recovery of human leukocyte antigen-DR expression after cardiac surgery with early non-lethal postoperative complications: only an epiphenomenon? Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2008 Apr; 7 (2): 207–211. DOI: 10.1510/icvts.2007.158899.

14. Kim O. Y., Monsel A., Bertrand M., Coriat P., Cavaillon J. M., Adib-Conquy M. Differential down-regulation of HLA-DR on monocyte subpopulations during systemic inflammation. Crit Care. 2010; 14 (2): R61. DOI: 10.1186/cc8959.

15. Головкин А.С., Матвеева В.Г., Кудрявцев И.В., Григорьев Е.В., Великанова Е.А., Байракова Ю.В. Субпопуляции моноцитов крови при неосложненном течении периоперационного периода коронарного шунтирования. Медицинская иммунология. 2012; 14 (4–5): 305–312. DOI: 10.15789/1563-0625-2012-4-5-305-312.

16. Ceriani R., Mazzoni M., Bortone F., Gandini S., Solinas C., Susini G, Parodi O. Application of the Sequential Organ Failure Assessment Score to Cardiac Surgical Patients. Chest. 2003 Apr; 123 (4): 1229–1239.

17. Doerr F., Badreldin A. M., Heldwein M.B., Bossert T., Richter M., Lehmann T., Bayer O., Hekmat K. A comparative study of four intensive care outcome prediction models in cardiac surgery patients. J Cardiothorac Surg. 2011 Mar 1; 6: 21. DOI: 10.1186/1749-8090-6-21.

18. Wan S., LeClerc J.L., Vincent J.L. Inflammatory response to cardiopulmonary bypass. Mechanisms involved and possible therapeutic strategies. Chest 1997; 112: 679–692.

19. Paparella D., Yau T.M., Young E. Cardiopulmonary bypass induced inflammation: pathophysiology and treatment. An update. Eur J Cardiothorac Surg. 2002 Feb; 21 (2): 232–44.

20. Laffey J. G., Boylan J. F., Cheng D. C. The systemic inflammatory response to cardiac surgery. Implications for the anesthesiologist. Anesthesiology 2002; 97: 215–252.

21. Понасенко А.В., Синицкий М.Ю., Хуторная М.В., Барбараш О.Л. Генетические макеры системной воспалительной реакции в кардиохирургии (обзор). Общая реаниматология. 2017; 13 (6): 48–59. DOI: 10.15360/1813-9779-2017-6-48-59.

22. Pfortmueller C. A., Meisel C., Fux M., Schefold J. C. Assessment of immune organ dysfunction in critical illness: utility of innate immune response markers. Intensive Care Med Exp. 2017 Dec; 5: 49. DOI: 10.1186/s40635-017-0163-0.

23. Rittirsch D., Redland H., Huber-Lang M. Role of Complement in Multiorgan Failure. Clin Dev Immunol. 2012; 2012: 962927. DOI: 10.1155/2012/962927.

24. Menges P., Kessler W., Kloecker C., Feuerherd M., Gaubert S., Diedrich S., van der Linde J., A. Hegenbart, Busemann A., Traeger T., Cziupka K., Heidecke C.-D., Maier S. Surgical Trauma and Postoperative Immune Dysfunction. Eur Surg Res 2012; 48: 180–186. DOI: 10.1159/000338196.

25. Grigoryev E.V., Shukevich D.L., Matveeva V.G., Kornekyuk R.A. Immunosuppression as a component of multiple organ dysfunction syndrome followed cardiac surgery. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2018; 7 (4): 84–91. DOI: 10.17802/2306-1278-20187-4-84-91.

26. Delano M.J., Ward P.A. Sepsis-induced immune dysfunction: can immune therapies reduce mortality? Clin Invest. 2016; 126 (1): 23–31. DOI: 10.1172/JCI82224.

27. Rankin J.S., Oguntolu O., Binford R.S., Trochtenberg D.S., Muhlbaier L.H., Stratton C.W. Management of immune dysfunction after adult cardiac surgery. J Thorac Cardiovasc Surg. 2011 Sep; 142 (3): 575–580. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2011.04.042.

28. Gaudriot B., Uhel F., Gregoire M., Gacouin A., Biedermann S., Roisne A., Flecher E., Le Y.Tulzo, Tarte K., Tadie J.-M. Immune Dysfunction After Cardiac Surgery with Cardiopulmonary Bypass: Beneficial Effects of Maintaining Mechanical Ventilation. Shock. 2015 Sep; 44 (3): 228–233. DOI: 10.1097/SHK.0000000000000416.

29. Bronicli R.A., Hall M. Cardiopulmonary bypass-induced inflammatory response: Pathophysiology and treatment. Pediatric Critical Care Medicine. 2016 Aug; 17 (8 Suppl 1): S272–S278. DOI: 10.1097/PCC.0000000000000759.

Модификация макрофагов и моноцитов человека магнитными наночастицами in vitro для доставки, опосредованной клетками


Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/69105

Title: Модификация макрофагов и моноцитов человека магнитными наночастицами in vitro для доставки, опосредованной клетками
Other Titles: Modification of human monocytes and macrophages by magnetic nanoparticles in vitro for cell-based delivery
Authors: Перекуча, Наталья Андреевна
Смолина, Полина Андреевна
Демин, Александр Михайлович
Краснов, Виктор Павлович
Першина, Александра Геннадьевна
Keywords: магнитные наночастицы; моноциты; макрофаги; диагностика; опухоли; доставка; magnetic nanoparticles; monocytes; macrophages; cell-based delivery system
Issue Date: 2020
Publisher: Изд-во СибГМУ
Citation: Модификация макрофагов и моноцитов человека магнитными наночастицами in vitro для доставки, опосредованной клетками / Н. А. Перекуча, П. А. Смолина, А. М. Демин [и др.] // Бюллетень сибирской медицины. — 2020. — Т. 19, № 4. — [С. 143-150].
Abstract: Цель исследования — разработать протокол модификации макрофагов и моноцитов человека магнитными наночастицами оксида железа (Fe3 O4 ) in vitro. Материалы и методы. Магнитные наночастицы оксида железа получены методом со-осаждения, покрыты силоксановой оболочкой и полиэтиленгликолем 3000. Макрофаги мыши линии RAW 264.7, моноциты периферической крови и макрофаги человека инкубировали с магнитными наночастицами в течение 1-24 ч. Эффективность захвата наночастиц клетками оценивали феррозиновым методом и методом микроскопии с окрашиванием на железо по Перлсу. Исследование жизнеспособности клеток выполняли методом проточной цитофлуориметрии с использованием красителя SYTOX Green. Результаты. Инкубация макрофагов с магнитными наночастицами в концентрации ˃5 мкг/мл в течение 1 ч на ротаторе при 37 о С обеспечивает загрузку наночастиц в >99% клеток. Исследуемые магнитные наночастицы не оказывают негативных эффектов на жизнеспособность клеток. Клетки линии RAW 264.7, поглотившие наночастицы, сохраняют миграционную активность. Эффективность загрузки макрофагов магнитными наночастицами составляет ˃50 пкг (Fe)/клетку. Заключение. Макрофаги, загруженные магнитными наночастицами согласно предложенному протоколу, являются жизнеспособными, сохраняют способность к миграции и перспективны в качестве систем доставки, опосредованной клетками, для диагностики и терапии опухоли. The aim of the study was to develop a method for the modification of human monocytes/macrophages by iron oxide magnetic nanoparticles in vitro. Materials and methods. Iron oxide magnetic nanoparticles were obtained by a co-precipitation method and coated with a thin SiO2 layer and polyethylene glycol 3000. Murine macrophage-like cell line RAW 264.7, primary human monocytes and macrophages were incubated with magnetic nanoparticles for 1-24 hours. The efficiency of cellular uptake of nanoparticles was measured using a ferrozine-based method and microcopy with Perls’ Prussian blue staining. The cell viability was tested by fluorescent flow cytometry using SYTOX Green. Results. Incubation of RAW264.7 cell, human monocytes and macrophages with magnetic nanoparticles at a concentration ˃ 5 µg/mL on a rotator for 1 hour at 37 °С provides the loading of nanoparticles into > 99% of cells. The magnetic nanoparticles have no adverse effect on the cell viability. The RAW264.7 cells modified with nanoparticles showed no change in migration activity. The efficiency of the nanoparticle uptake by macrophages was ˃50 pkg (Fe)/cell. Conclusion. According to the proposed method, macrophages loaded with magnetic nanoparticles have proved viable, they retain the ability to migrate, and therefore can be used as cell-based delivery systems for tumor diagnostic and therapy.
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/69105
Appears in Collections:Репринты научных публикаций

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Функциональная активность моноцитов крови в ответ на метициллинрезистентные штаммы Staphylococcus aureus | Коленчукова

1. Коленчукова О.А., Игнатова И.А., Смирнова С.В., Капустина Т.А., Кин Т.Н. Особенности микрофлоры слизистой оболочки носа у больных аллергическим риносинуситом // Вестник оториноларингологии. 2008. Т. 5. С. 33–36.

2. Коленчукова О.А., Сарматова Н.И., Механизмы воздействия устойчивых к метициллину штаммов Staphylococcus aureus на функциональное состояние нейтрофильных гранулоцитов // Антибиотики и химиотерапия. 2014. Т. 59, № 11–12. С. 20–23.

3. Appleby L.J., Nausch N., Midzi N., Mduluza T., Allen J.E., Mutapi F. Sources of heterogeneity in humanmonocyte subsets. Immunol. Let., 2013, vol. 1, no. 152, pp. 32–41. doi: 10.1016/j.imlet.2013.03.004

4. Chen Y., Lu S., Zhang Y., Yu J., Deng L., Chen H., Zhang Y., Zhou N., Yuan K., Yu L., Xiong Z., Gui X., Yu Y., Min W. TLR2 agonist Pam3CSK4 enhances the antibacterial functions of GM-CSF induced neutrophils to methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Microb. Pathog., 2019, vol. 130, pp. 204–212. doi: 10.1016/j.micpath.2019.02.030

5. Flack C.E., Zurek O.W., Meishery D.D., Pallister K.B., Malone C.L., Horswill A.R., Voyich J.M. Differential regulation of staphylococcal virulence by the sensor kinase SaeS in response to neutrophil-derived stimuli. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2014, vol. 13, no. 111, pp. 19–25. doi: 10.1073/pnas.1322125111

6. Gordon S. Targeting a monocyte subset to reduce inflammation. Circ. Res., 2012, vol. 12, no. 110, pp. 1546–1548. doi: 10.1161/RES.0b013e31825ec26d

7. Hristov M., Schmitz S., Nauwelaers F., Weber C. A flow cytometric protocol for enumeration of endothelialprogenitor cells and monocyte subsets in human blood. J. Immunol. Methods, 2012, vol. 1–2, no. 381, pp. 9–13. doi: 10.1016/j.jim.2012.04.003

8. Kim H.K., Cheng A.G., Kim H.Y., Missiakas D.M., Schneewind O. Nontoxigenic protein A vaccine for methicillin-resistant Staphylococcus aureus infections in mice. J. Exp. Med., 2010, vol. 207, no. 9, pp. 1863–1870. doi: 10.1084/jem.20092514

9. Krogh A.Kh., Haaber J., Bochsen L., Ingmer H., Kristensen A.T. Aggregating resistant Staphylococcus aureus induces hypocoagulability, hyper fibrinolysis, phagocytosis, and neutrophil, monocyte, and lymphocyte binding in canine whole blood. Vet. Clin. Pathol., 2018, vol. 47, no. 4, pp. 560–574. doi: 10.1111/vcp.12679

10. Kolonitsiou F., Papadimitriou-Olivgeris M., Spiliopoulou A., Drougka E., Jelastopulu E., Anastassiou E.D., Spiliopoulou I. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus ST80 induce lower cytokine production by monocytes as compared to other sequence types. Front Microbiol., 2019, vol. 9: 3310. doi: 10.3389/fmicb.2018.03310

11. Lauvau G., Chorro L., Spaulding E., Soudja S.M. Inflammatory monocyte effector mechanisms. Cell Immunol., 2014, vol. 1–2, no. 291, pp. 32–40. doi: 10.1016/j.cellimm.2014.07.007

12. Luider J., Cyfra M., Johnson P., Auer I. Impact of the new Beckman Coulter Cytomics FC 500 5-color flowcytometer on a regional flow cytometry clinical laboratory service. Lab. Hematol., 2004, vol. 10, pp. 102–108. doi: 10.1532/LH96.04121

13. Maecker H., McCoy P., Nussenblatt R. Standardizing immunophenotyping for the human immunologyproject. Nat. Rev. Immunol., 2012, vol. 12, pp. 191–200. doi: 10.1038/nri3158

14. Nocca G., De Sole P., Gambarini G., De Palma F., Parziale V., Giardina B., Lupi A. Alteration of monocyticcell oxidative burst caused by methacrylic monomers present in dental materials: a chemiluminescence study. Luminescence., 2006, vol. 3, no. 21, pp. 202–206. doi: 10.1002/bio.909

15. Palmqvist N., Foster T., Tarkowski A., Josefsson E. Protein A is a virulence factor in Staphylococcus aureus arthritis and septic death. Microbial Pathogenesis, 2002, vol. 5, no. 33, pp. 239–249. doi: 10.1006/mpat.2002.0533

16. Shahkarami F., Rashki A., Rashki Ghalehnoo Z., Jundishapur J. Susceptibility and plasmid profiles of methicillin-resistant Staphylococcus aureus and methicillin-susceptible S. aureus. Microbiol., 2014, vol. 7, no. 7, pp. 37–42.

17. Streh C., Fangradt M., Fearon U., Gaber T., Buttgereit F., Veale D.J. Hypoxia: how does the monocytemacrophagesystem respond to changes in oxygen availability? J. Leukoc. Biol., 2014, vol. 2, no. 95, pp. 233–241. doi: 10.1189/jlb.1212627

случаи, когда это является нормой. Патологические причины снижения моноцитов.

 

Обычно моноциты, норма которых составляет 4-8%, смещаются в сторону повышения. Впрочем, бывают ситуации, при которых количество этих клеток снижается, хотя низкие моноциты в крови – явление несколько более редкое, нежели изменения противоположного характера. Это не обязательно свидетельствует о каком-то заболевании, но в большинстве случаев низкие моноциты, к сожалению, говорят о патологическом процессе. 

 

 Моноциты понижены: когда это является нормой?

Фактически сниженное содержание моноцитов в крови можно назвать естественным и нормальным только в одном случае – у беременных женщин. У них это объясняется физиологическими процессами, которые предохраняют плод от агрессии иммунной системы матери. 

Эмбрион наполовину состоит из генетического материала отца, то есть он воспринимается иммунитетом женщины как чужеродный объект. Чтобы женский организм не отверг малыша, и беременность благополучно закончилась в положенный срок, очень важно, чтобы иммунная система мамы спокойно реагировала на ребенка. Для этого с наступлением беременности количество моноцитов, их активность, а также работоспособность других иммунных клеток снижаются. 

Как правило, у будущих мам моноциты в крови понижены не очень сильно, их количество сохраняется в пределах 3-6% от общего числа лейкоцитов.

В некоторых случаях, хоть и не всегда, сниженные моноциты бывают в первые 1-2 дня после родов. Затем их численность постепенно восстанавливается, и норма моноцитов вновь приближается к таковой для обычных здоровых взрослых людей. 

 

Патологические причины снижения моноцитов:

В этой группе причин можно привести куда больше примеров. 

1. Некоторые острые инфекционные заболевания, при которых уменьшается число всех разновидностей лейкоцитов. Самая известная болезнь такого рода – брюшной тиф. Сейчас она встречается достаточно редко, и сведения о ней люди могут почерпнуть разве что из художественной литературы, но никак не из собственного опыта. 

Брюшным тифом обычно болеют беднейшие слои населения, люди, проживающие в большой скученности, в отсутствии санитарных норм. У большинства современных россиян, к счастью, более приемлемые условия жизни, поэтому они этим заболеванием не страдают. Но зато у каждого из нас есть множество других поводов столкнуться с состояниями, вызывающими понижение моноцитов в крови.

2. Инфекционные заболевания, которые продолжаются долгое время. Любая инфекция, если она приобрела затяжное лечение, может привести к тому, что содержание моноцитов окажется пониженным. Дело в том, что при большой и длительной нагрузке на иммунитет его ресурсы постепенно истощаются, и лейкоциты могут начать вырабатываться в недостаточных количествах.

3. Истощение организма. Обычная диета для похудения не приведет к изменению лабораторных норм. Но если слишком увлечься снижением веса и на долгое время перейти на хлеб и воду, возможно ухудшение здоровья и ослабление иммунитета, которые проявятся в том числе и снижением моноцитов.

Также истощение может быть не намеренным, а вызванным каким-то серьезным заболеванием любого происхождения. 

4. Прием «тяжелых» препаратов – цитостатиков, гормонов-кортикостероидов. Они подавляют работу костного мозга, поэтому в нем нарушается выработка моноцитов и других клеток крови. 

5. Наследственные анемии. Эти анемии – не чета малокровию, вызванному дефицитом железа. При так называемой гипопластической анемии эритроциты, тромбоциты и все виды лейкоцитов, включая моноциты в крови, понижены. Заболевание очень опасно, но, к счастью, встречается оно редко. Такая анемия может быть не только врожденной, но и приобретенной, например, вызванной агрессивными способами лечения рака. 


Многие серьезные болезни вызывают снижение моноцитов

6. Некоторые виды оперативных вмешательств, а если точнее, послеоперационный период при проведении пересадки органов. В таких случаях снижение моноцитов не является физиологическим, оно вызвано искусственно при помощи приема препаратов, подавляющих иммунитет и уменьшающих выработку иммунных клеток. 

Как можно видеть, большинство причин снижения моноцитов – это опасные заболевания или серьезные состояния, требующие медицинской помощи. Поэтому, если изменение количества этих клеток обнаружилось и у вас, отправляйтесь к врачу, не теряя времени, и проходите обследование, которое определит состояние вашего здоровья.

Если вам потребуется лечение и прием медикаментов, аккуратно соблюдайте назначенную схему терапии. Кроме того, с разрешения врача принимайте средства, поддерживающие иммунную систему и нормализующие ее работу. Препарат Трансфер Фактор, представляющий собой натуральный иммуномодулятор, позволит вам восстановить оптимальные показатели моноцитов и быстрее выздороветь. 

Тип лейкоцитов — каковы нормальные диапазоны?

Обзор

Что такое моноциты?

Моноциты — это тип лейкоцитов (лейкоцитов), которые находятся в вашей крови и тканях для поиска и уничтожения микробов (вирусов, бактерий, грибков и простейших) и уничтожения инфицированных клеток. Моноциты обращаются к другим лейкоцитам для лечения травм и предотвращения инфекции.

Функция

Что делают моноциты?

Моноциты — пожарные вашей клетки.Их жизненный цикл начинается в костном мозге (мягкая ткань внутри ваших костей), где они растут и тренируются, чтобы защитить ваше тело. Как только они созревают, они попадают в ваш кровоток и ткани, чтобы защитить ваше тело от чужеродных захватчиков, таких как микробы.

Микробы подобны огню, когда они попадают в ваше тело. Как только микробы попадают в ваши ткани, моноциты слышат сигнал тревоги, призывая их к действию для тушения пожара. Эти клеточные пожарные дифференцируются на два типа клеток:

  • Дендритные клетки: попросите другие клетки вашей иммунной системы предоставить резервную копию для борьбы с микробами.
  • Макрофаги: защитите свое тело от микробов на передовой.
Что делают дендритные клетки?

Дендритные ячейки — это колл-центр вашей пожарной охраны. Они несут ответственность за оповещение других клеток в вашем теле, чтобы помочь бороться с инфекцией. Дендритные клетки находятся в поверхностных тканях, например, непосредственно под кожей и в слизистой оболочке носа, легких, желудка и кишечника. Когда микроб проникает в ткани организма, дендритные клетки собирают антиген вторгшегося микроба (молекула в микробе, которая вызывает реакцию антител) и высвобождают белки (цитокины), которые уведомляют другие лейкоциты о том, что они должны прибыть в место инфекции и уничтожить захватчика.

Что делают макрофаги?

Макрофаги находятся на передовой линии огня, борясь с микробами (вирусами, бактериями, грибками и простейшими), которые проникают в ваш организм. Клетки-макрофаги окружают вторгшийся микроб, поглощают и убивают его токсичными ферментами внутри клетки. Эти клетки также помогают удалять мертвые клетки из тканей и кровотока.

Анатомия

Как выглядят моноциты?

Моноциты являются самым крупным типом лейкоцитов и почти в два раза больше эритроцитов.Под микроскопом моноциты легко идентифицировать по их размеру. Клетки моноцитов имеют центр с двумя ядрами (двудольными ядрами), который плавает в содержащейся жидкости, называемой цитоплазмой.

Лаборант добавит краситель, чтобы лучше рассмотреть клетки под микроскопом, который окрашивает компоненты клетки от бледного до темно-синего и фиолетового цвета. В цитоплазме находятся крошечные зернистые гранулы, которые могут казаться светло-фиолетовыми. Ядро меняет форму, когда клетка перемещается по телу.Ядро моноцита выглядит темно-фиолетовым в центре клетки и может принимать форму:

  • Кусковая фасоль.
  • Подкова.
  • Перекошенный круг.
  • Круг с углублением.

Где расположены моноциты?

Моноциты образуются в мягких тканях ваших костей (костный мозг). После того, как клетки созреют, они перемещаются в ваши ткани, где вместе с другими клетками иммунной системы защищают ваше тело от инфекции.

Условия и расстройства

Какие распространенные заболевания влияют на моноциты?

Условия зависят от количества моноцитов в крови. Количество моноцитов может быть слишком высоким или слишком низким в результате того, что ваш организм борется с инфекцией или болезнью.

Моноцитоз

Моноцитоз возникает, когда количество моноцитов слишком велико. Чаще всего это связано с хронической инфекцией или заболеванием, с которым борется ваше тело. Причины моноцитоза включают:

Моноцитопения

Моноцитопения возникает, когда количество моноцитов слишком низкое.Это результат снижения количества лейкоцитов. Причины моноцитопении включают:

Каков нормальный диапазон количества моноцитов?

Нормальное количество моноцитов составляет от 2% до 8% от количества лейкоцитов. Это соответствует от 200 до 800 моноцитов на микролитр крови у здоровых взрослых. Если количество моноцитов выходит за эти пределы, вы рискуете заболеть заболеванием, связанным с моноцитами.

Каковы общие тесты для проверки состояния моих моноцитов?

Анализ крови проверяет здоровье ваших моноцитов.Два теста точно определяют, сколько клеток моноцитов находится в вашем теле:

  • Общий анализ крови : Ваш лечащий врач возьмет у вас образец крови из вены для диагностики и скрининга на несколько состояний и инфекций путем подсчета клеток крови. Поскольку моноциты являются разновидностью лейкоцитов, ваш лечащий врач запросит общий анализ крови (CBC) с дифференциальным диагнозом. Этот тест подсчитывает пять типов лейкоцитов в образце крови, чтобы проверить, является ли количество клеток нормальным, слишком высоким или слишком низким.
  • Абсолютное количество моноцитов: Абсолютное количество моноцитов определяет, сколько моноцитов присутствует в образце вашей крови. При расчете абсолютного количества моноцитов процентное содержание моноцитов в общем анализе крови умножается на общее количество лейкоцитов в том же количестве. Результаты этого теста определяют, является ли количество моноцитов нормальным, слишком высоким или слишком низким.

Каковы общие симптомы состояния моноцитов?

Если у вас низкий или высокий уровень моноцитов, вы, скорее всего, не будете испытывать никаких симптомов, связанных с самим подсчетом.Вместо этого любые симптомы, которые вы можете почувствовать, являются побочным эффектом расстройства, которое привело к ненормальному количеству моноцитов. Симптомы нарушений моноцитов включают:

  • Боль в животе.
  • Отек (воспаление).

Каковы общие методы лечения состояний моноцитов?

Лечение зависит от вашего диагноза и тяжести состояния. Это может быть простое изменение диеты или лечение основного заболевания с помощью химиотерапии.Ваш поставщик медицинских услуг предложит варианты лечения, соответствующие вашему диагнозу, чтобы помочь вам решить, как лучше всего увеличить или уменьшить количество моноцитов.

Как уменьшить высокое количество моноцитов?

Лечение для снижения высокого уровня моноцитов включает:

  • Избегайте продуктов, вызывающих воспаление, таких как красное мясо, рафинированные углеводы и жареная пища.
  • Регулярные физические упражнения.
  • Ограничение употребления алкоголя.
  • Управление текущими заболеваниями.
  • Лечение инфекций лекарствами, если это целесообразно с медицинской точки зрения
Как повысить низкий уровень моноцитов?

Лечение для повышения уровня моноцитов включает:

  • Обсудите с вашим поставщиком медицинских услуг изменение дозировки или времени приема лекарств, которые могут вызвать низкий уровень моноцитов.
  • Лечение основных заболеваний.
  • Прием витаминов для укрепления иммунной системы (B12, C, D) при их дефиците.
  • Лечение текущих инфекций.

Забота

Как я могу сохранить мои моноциты здоровыми?

Вы можете сохранить свои клетки моноцитов здоровыми с помощью:

  • Предотвращение травм и инфекций.
  • Соблюдайте сбалансированную диету и регулярно занимайтесь спортом.
  • Не курить.
  • Соблюдайте правила гигиены, такие как мытье рук.
  • Снижение стресса.

Записка из клиники Кливленда

Моноциты — это пожарные вашего тела, которые мешают микробам распространять огонь (инфекцию) в тканях и крови.Вы можете сохранить свои моноциты здоровыми, приняв меры для укрепления иммунной системы, включая достаточное количество сна, сбалансированную диету и соблюдение правил гигиены для предотвращения инфекций.

Определение, нормальный диапазон и причины

Нормальные уровни моноцитов и лейкоцитов
   За куб. мм  Процент лейкоцитов
Лейкоциты 5 000–10 000 100
Моноциты  200–800 4–8

Ваш номер моноцита может быть ценным инструментом для диагностики болезни.Также важно смотреть на это число и процент, учитывая другие измерения клеток крови.

Некоторые медицинские проблемы, вызывающие моноцитоз, могут также вызывать анемию (низкое количество здоровых эритроцитов), тромбоцитопению (низкое количество тромбоцитов) или высокое или низкое количество других типов лейкоцитов.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определяет персистирующий моноцитоз как абсолютное количество моноцитов более 1000 на м3, при этом моноциты составляют более 10% лейкоцитов и сохраняются более трех месяцев.

Причины и факторы риска

Моноцитоз развивается из-за перепроизводства моноцитов в костном мозге, что может быть вызвано различными заболеваниями. Это может произойти как временная ситуация, когда организм нуждается в моноцитах, например, при бактериальной или вирусной инфекции.

Это также может произойти из-за генетической мутации, которая изменяет выработку организмом лейкоцитов. Такая генетическая мутация может повлиять только на моноциты или на другие лейкоциты.Обычно эти генетические изменения приобретаются под воздействием окружающей среды или других факторов и не передаются по наследству в семьях.

Причины повышения моноцитов включают:

  • Бактериальные инфекции, такие как туберкулез
  • Вирусные инфекции, такие как COVID-19
  • Когда костный мозг восстанавливается после иммуносупрессивного лечения
  • Как побочный эффект лекарств
  • Вследствие спленэктомии (удаления селезенки)
  • Лейкоз, особенно хронический миеломоноцитарный лейкоз (ХММЛ)
  • Истинная полицитемия (состояние, при котором эритроциты и другие клетки крови перепроизводятся)
  • Первичный миелофиброз (скопление рубцовой ткани в костном мозге, где образуются клетки крови)

Высокий уровень моноцитов и здоровье

Если у вас высокий уровень моноцитов, который не является преходящим (непродолжительным), а сохраняется, возможно, что-то не так с вашим здоровьем.Ваши симптомы, физическое обследование и другие диагностические тесты помогут определить причину моноцитоза. Например, лихорадка и кашель могут указывать на инфекцию.

Другие диагностические тесты, которые могут вам понадобиться, включают:

  • Рентген грудной клетки
  • Мазок крови (образец крови, окрашенный и проанализированный под микроскопом в лаборатории)
  • Посев мочи, посев крови или посев из горла (образцы, которые проверяются в лаборатории на наличие болезнетворных организмов)
  • Биопсия костного мозга (образец костного мозга, взятый и проанализированный в лаборатории)

Влияние высоких моноцитов на ваше здоровье связано с причиной вашего моноцитоза.В некоторых случаях увеличение моноцитов полезно, например, во время инфекции или когда ваш костный мозг восстанавливается после лечения. В других случаях высокие моноциты указывают на заболевание, требующее лечения.

Лечение высокого уровня моноцитов

Лечение моноцитоза зависит от причины. Это может включать антибиотики для лечения бактериальной инфекции или химиотерапию или другие методы лечения рака для таких заболеваний, как лейкемия (рак крови).Лечение ХММЛ может улучшить выживаемость и качество жизни.

Иногда также может потребоваться лечение сопутствующего состояния. Например, для лечения анемии может потребоваться переливание крови или введение эритропоэтина (гормона, стимулирующего выработку эритроцитов).

Управление уровнями моноцитов

Во время лечения вам может потребоваться регулярно проверять уровень моноцитов, чтобы контролировать эффективность лечения.При некоторых типах лейкемии периодически контролируют все клетки крови, чтобы определить эффект лечения.

Резюме

Моноциты — это тип лейкоцитов, которые играют роль в иммунной системе. Моноцитоз (высокое количество моноцитов) может возникать наряду с изменениями в других лейкоцитах (лейкоцитах), или моноцитоз может быть единственным признаком медицинской проблемы.

Общие причины высокого уровня моноцитов включают инфекции, лейкемию, истинную полицитемию (увеличение всех клеток крови, особенно эритроцитов) и первичный миелофиброз (накопление рубцовой ткани в костном мозге, где образуются клетки крови).Если у вас высокое количество моноцитов, вам может потребоваться диагностическое обследование для определения причины, а также лечение заболевания, вызывающего моноцитоз.

Слово из Веривелла

Беспокойство по поводу необычного результата в лабораторном отчете, такого как моноцитоз, является нормальным, но у этого состояния может быть много причин. Поговорите со своим лечащим врачом, чтобы понять, что может быть причиной, и поставьте диагноз. Если вам нужно лечение, вам, скорее всего, снова измерят ваши моноциты, чтобы оценить, насколько хорошо ваше лечение работает.

Часто задаваемые вопросы

  • Каковы признаки и симптомы высокого уровня моноцитов?

    Моноциты обычно составляют небольшой процент лейкоцитов, и моноцитоз может не вызывать явных симптомов. У вас больше шансов испытать симптомы болезни, вызвавшей моноцитоз, чем симптомы моноцитоза.

    Иногда высокий уровень моноцитов может вызывать воспаление или усталость. И моноцитоз, который развивается из-за рака, может возникать наряду с другими проблемами клеток крови, которые могут быть симптоматическими, такими как анемия, тромбоцитопения или лейкопения (низкий уровень лейкоцитов).

  • Может ли стресс повысить уровень моноцитов?

    В целом, хотя эмоциональный или физический стресс может быть связан с небольшим увеличением моноцитов, это не считается объяснением высокого уровня моноцитов. Некоторые исследования показывают, что физические упражнения могут временно повысить уровень моноцитов у некоторых людей.

    Если ваши моноциты высоки, ваш поставщик медицинских услуг, скорее всего, будет искать медицинские причины при рассмотрении диагноза.

  • Депрессия вызывает высокие моноциты?

    Исследования показывают, что количество лейкоцитов может изменяться при депрессии, но это не постоянная корреляция.Проверка количества моноцитов также не считается надежным способом диагностики депрессии или определения того, адекватно ли лечится депрессия.

  • Есть ли способ естественным образом снизить уровень моноцитов?

    Нет, естественного средства для снижения моноцитов не существует. Если у вас высокое количество моноцитов, это, вероятно, связано с инфекцией или другой медицинской причиной.

    Если ваши моноциты повышены из-за инфекции, они вернутся к нормальному уровню, когда инфекция пройдет.Если они повышены из-за состояния здоровья, вам потребуется лечение.

FcγR-опосредованная инфекция моноцитов SARS-CoV-2 активирует воспаление

  • Эти авторы в равной степени внесли свой вклад: Caroline Junqueira, Angela Crespo и Shahin Ranjbar

  • Программа клеточной и молекулярной медицины, Бостонская детская больница, Бостон, Массачусетс, США

    Кэролайн Жункейра, Анхела Креспо, Шахин Ранжбар, Луна Б. де Ласерда, Мерседес Левандровски, Джейкоб Ингбер, Саги Равид, Мари Роуз Шримпф, Фелиция Хо, Сету М.Вора, Хао Ву, Энн Э. Голдфельд и Джуди Либерман

  • Кафедра педиатрии, Гарвардская медицинская школа, Бостон, Массачусетс, США

    Кэролайн Жункейра, Анджела Креспо, Луна Б. де Ласерда, Мерседес Левандровски, Джейкоб Ингбер, Равид, Мари Роуз Шримпф, Фелиция Хо, Лорен Хендерсон, Эрин Янссен, Хао Ву и Джуди Либерман

  • Институт Рене Рачу, Фонд Освальдо Круз, Белу-Оризонти, MG, Бразилия

    Кэролайн Жункейра и Луна Бирман.de Lacerda

  • Медицинский факультет Гарвардской медицинской школы, Бостон, Массачусетс, США

    Shahin Ranjbar и Anne E. Goldfeld

  • Неотложная медицинская помощь, Massachusetts General Hospital Institute for Patient Care, Бостон, Массачусетс, США

    7

    7

    Блэр Парри, Кэролайн Бикс, Джастин Марголин, Николь Рассел, Кайл Кейс и Майкл Р. Филбин

  • Кафедра микробиологии, Институт Блаватника, Гарвардская медицинская школа, Бостон, Массачусетс, США

    Сара Кларк, Ли Герке, Джонатан Абрахам и Марсия Б.Goldberg

  • Ragon Institute, Massachusetts General Hospital, Massachusetts Institute of Technology, Harvard Medical School, Cambridge, MA, USA

    Julie Boucau, Upasana Das Adhikari и Douglas Kwon

  • Отделение биологической химии Медицинская школа, Бостон, Массачусетс, США

    Сету М. Вора

  • Институт медицинской инженерии и науки, Массачусетский технологический институт, Кембридж, Массачусетс, США

    Валери Леже, Ли Герке и Хао Ву

  • Подразделение

    иммунологии, Бостонская детская больница, Бостон, Массачусетс, США

    Лорен Хендерсон и Эрин Янссен

  • cBio Center, Институт рака Дана-Фарбер и кафедра клеточной биологии, Гарвардская медицинская школа, Бостон, Массачусетс, США

    Крис Сандер

  • Центр бактериального патогенеза, медицинский факультет, отделение инфекционных болезней, Массачу Больница общего профиля setts, Бостон, Массачусетс, США

    Марсия Б.Goldberg

  • Институт печени и пищеварения, Университетский колледж Лондона, Лондон, Великобритания

    Gautam Mehta

  • Институт гепатологии, Фонд исследований печени, Лондон, UK

    Gautam Mehta

    900 Нейронауки, Кембриджский университет, Кембридж, Великобритания

    Стивен Белл

  • Frontiers | Субпопуляции моноцитов: фенотипы и функции при туберкулезной инфекции

    Введение

    Мононуклеарные клетки (моноциты/макрофаги) являются профессиональными фагоцитами, обладающими высокой квалификацией в защите от многих патогенов, включая Mycobacterium tuberculosis (MTB).При инфицировании МБТ феномен образования гранулем помогает изолировать микроорганизмы и предотвратить их диссеминацию, кроме того, обеспечивая нишу для выживания МБТ без повреждений в течение длительных периодов времени. Моноциты также участвуют во многих других процессах, таких как гомеостаз, наблюдение за опухолью, восстановление тканей, микробная устойчивость, поддержание целостности тканей, апоптоз, некроз, аутофагия и т. д. Достижения в классификации подмножеств мононуклеарных клеток, их фенотипических и функциональных свойств и их модуляции во время болезненных состояний стимулировало исследования по выявлению биомаркеров, полученных из моноцитов, для целей диагностики и лечения.

    Циркулирующие моноциты и их субпопуляции

    Человеческие моноциты представляют собой лейкоциты костного мозга, которые циркулируют в крови и могут дифференцироваться в макрофаги моноцитарного происхождения и дендритные клетки моноцитарного происхождения, которые регулируют врожденный и адаптивный иммунный ответ (1). Эти клетки гетерогенны по своей природе и обладают высокой пластичностью. Идентификация подмножества моноцитов основана на относительной экспрессии CD14 [корецептор для толл-подобного рецептора 4 (TLR4) и опосредует передачу сигналов липополисахарида (LPS)] и CD16 (Fc-гамма-рецептор IIIa).Проточное цитометрическое фенотипирование выявило три разные популяции моноцитов, а именно: классические (CD14 + , CD16 ), промежуточные (CD14 + , CD16 + ) и неклассические (CD14 + , CD16). ++) моноциты (2). Три подгруппы моноцитов фенотипически и функционально различны. Более ранние исследования, проведенные Murdoch et al. (3) и Venneri et al. (4) четко идентифицировали две отдельные популяции моноцитов CD16 + (промежуточные и неклассические) на основе поверхностной экспрессии и функции маркера Tie-2.Кроме того, экспрессия Slan (6-сульфо-LacNac) дополнительно отличала неклассические и промежуточные подмножества моноцитов (5). Однако функция промежуточной популяции до сих пор не определена: в некоторых отчетах предполагается, что они связаны с классическим подмножеством, а в других — что они связаны с неклассическим подмножеством. Классические моноциты составляют около 80–95% циркулирующих моноцитов. Эти клетки обладают высокой фагоцитарной способностью и, как известно, являются важными клетками-мусорщиками. Промежуточные моноциты составляют около 2–8% циркулирующих моноцитов.Их функции включают продукцию активных форм кислорода (АФК), презентацию антигена, участие в пролиферации и стимуляции Т-клеток, воспалительных реакциях и ангиогенезе. Неклассические моноциты составляют около 2–11% циркулирующих моноцитов. Они мобильны по своей природе и патрулируют эндотелий в поисках повреждений. Они могут иметь провоспалительное поведение и секретировать воспалительные цитокины в ответ на инфекцию. Эти клетки также участвуют в презентации антигена и стимуляции Т-клеток (6, 7).Фенотипические и функциональные различия этих субпопуляций представлены в таблице 1.

    Таблица 1 . Фенотипические и функциональные различия классических (CD14 ++, CD16 ), промежуточных (CD14 ++, CD16 +) и неклассических моноцитов (CD14 +, CD16 ++90) подмножества.

    Подмножества моноцитов также были охарактеризованы и классифицированы различными функциональными исследованиями. Смедман и др. классифицировали подмножества моноцитов на две группы на основе индукции цитокинов липотейхоевой кислотой и ЛПС; одна большая популяция клеток, секретирующих интерлейкин (IL)-1бета, IL-6, TNF-альфа и CCL4, и вторая меньшая популяция клеток, секретирующих GM-CSF, IL-10 и IL-12 p40 (31).Грен и др. с помощью экспрессии гена ПЦР в одиночных клетках идентифицировали 22 гена, которые экспрессируются классической популяцией, 8, которые характеризуют промежуточную популяцию, и 6, которые отличают неклассическую популяцию (32). Субпопуляции покоящихся и активированных моноцитов можно эффективно различать с помощью масс-спектрометрии цельных клеток (33). Все эти исследования обеспечивают платформу для изучения дальнейших ключевых деталей фенотипа и функции моноцитов, их поведения во время болезни и их взаимодействия с патогенами.

    Функциональная роль подмножеств моноцитов, определенная транскриптомикой и протеомикой

    Транскриптомные и протеомные исследования могут помочь расшифровать функциональную изменчивость внутри субпопуляций моноцитов. Классические моноциты в основном способствуют противомикробной активности за счет характерного усиления миелопероксидазы (MPO), предшественника лизоцима C (LYZ), S100, связывающего кальций белка A9 (S100A9), предшественника эозинофильного катионного белка (RNase3), домена фосфолипазы B, содержащего 1 (PLBD1), и катепсина. G (CTSG) как на уровне мРНК, так и на уровне белка (13, 34).Экспрессия провоспалительных медиаторов, в частности, S100A12, S100A9 и S100A8, является отличительной чертой этого подмножества, но другие стимулы потенциально могут опосредовать даже функции восстановления тканей, такие как заживление ран, ангиогенез и коагуляция (6, 13). Неклассические моноциты демонстрируют повышенную регуляцию уровней мРНК гемоксигеназы 1 (HMOX1), виллина 2 (VIL2) и киназ семейства Src, составляющих киназу гемопоэтических клеток (HCK) и тирозин-протеинкиназу Lyn (LYN), а также уровней белков, связанных с актином. белки (ARP2 и ARP3), HCK и LYN.Эти белки фосфорилируют основанный на тирозине мотив активации иммунорецепторов (ITAM) рецепторов Fc, что приводит к рекрутированию нижестоящих генов, необходимых для ремоделирования цитоскелета, что указывает на роль этого подмножества макрофагов в фагоцитозе, опосредованном рецептором Fc (34). Кроме того, активация Rho GTPases, RhoC и RhoF их активаторами; факторы обмена гуаниновых нуклеотидов (VAV2 и ARHGEF18) и последующие эффекторы, такие как фосфатидилинозитол-5-фосфат-4-киназа, тип II, альфа (PIP5K2A) и протеинкиназа N1 (PKN1), предполагают, что они подвергаются перестройке цитоскелета (6, 13).Неклассическая подгруппа не секретирует АФК или цитокины в ответ на толл-подобные рецепторы на клеточной поверхности. Однако они секретируют TNF-альфа, IL-1бета и CCL3 в ответ на вирус и иммунный комплекс, содержащий нуклеиновые кислоты , через путь MyD88-MEK (26). Глубокий анализ протеома дополнительно поддерживает установленные функции классических и неклассических субпопуляций моноцитов (35).

    Недавнее исследование, проведенное Villani et al. (14) определяет гетерогенность подмножества промежуточных моноцитов на основе секвенирования одноклеточной РНК.Они идентифицировали четыре субпопуляции моноцитов, а именно: Mono 1 (представляющая в основном классические моноциты и некоторые промежуточные моноциты), Mono 2 (содержащая большую часть неклассических моноцитов вместе с некоторыми промежуточными моноцитами), Mono 3 и Mono 4. Эти две новые идентифицированные популяции Mono 3 и Mono 4 представляют основную часть промежуточных подмножеств моноцитов и имеют уникальную экспрессию набора генов наряду с коэкспрессией маркеров Mono 1. Подмножество Mono 3 экспрессирует уникальную комбинацию генов, влияющих на клеточный цикл, дифференцировку и транспортировку, включая белок димеризации MAX 1 (MXD1), хемокиновый рецептор 1 с мотивом C-X-C (CXCR1), хемокиновый рецептор 2 с мотивом C-X-C (CXCR2) и сосудистые не- воспалительная молекула 2 (VNN2).Подмножество Mono 4 экспрессирует сигнатуру цитотоксического гена, напоминающую сигнатуру естественных киллерных дендритных клеток, включая перфорин 1, гранулизин и катепсин W. Таким образом, очевидно, что ранее идентифицированная подгруппа промежуточных моноцитов является весьма гетерогенной по своей природе.

    Моноциты при туберкулезе (ТБ)

    Текущие исследования, посвященные моноцитам и их субпопуляциям при ТБ, показали, что моноциты CD16 + размножаются при ТБ инфекции (36). Нарушение этого подмножества определяет тяжесть ТБ.Расширение моноцитов CD16 + прекращается при противотуберкулезном лечении (37), что позволяет предположить, что это увеличение вызвано микробными компонентами или компонентами хозяина (36). Напротив, люди с положительным результатом туберкулиновой кожной пробы (ТКП) экспрессируют более высокую субпопуляцию моноцитов CD14 + CD16 + , чем пациенты с активным туберкулезом или здоровые пациенты с отрицательным результатом ТКП, что позволяет предположить, что эти клетки представляют собой врожденный защитный механизм против туберкулеза у таких людей (38). ). Однако этот вывод не был хорошо воспроизведен.Например, Кастано и др. (36) не обнаружили существенных различий в субпопуляциях моноцитов между ТКП-позитивными людьми и больными ТБ, за исключением более высокой экспрессии CD11b и низкой экспрессии поверхностного маркера HLA-DR в неклассических моноцитах.

    Кастано и др. (36) сосредоточились на различиях между тремя субпопуляциями моноцитов у больных туберкулезом и здоровых людей. В их исследовании процент промежуточных и неклассических моноцитов был увеличен, а классических моноцитов снижен у больных туберкулезом.Также наблюдалось изменение профиля субпопуляций моноцитов у больных туберкулезом. Классические моноциты и промежуточные моноциты больных ТБ показали более низкую экспрессию CD11b и CCR5 и более высокую экспрессию CD80, CD86, неспецифической эстеразы (NSE) и CCR2 по сравнению со здоровыми людьми. Кроме того, промежуточные моноциты показали более высокую экспрессию CD40 и CD68. Моноциты CD16 + не дифференцировались в макрофаги из-за ограниченной экспрессии маркеров созревания и дифференцировки, таких как CD11b, CD11c, CD33 и CD36 (36).Неклассические моноциты больных ТБ показали более низкую экспрессию CD11c, CD33, CD36, HLA-DR и CCR5 и более высокую экспрессию CD11b, CD40, CD80, NSE и CCR2. Эти исследования предполагают потенциальную роль промежуточных моноцитов в активации Т-клеток, пролиферации и презентации антигена.

    По сравнению с моноцитами CD16 + , моноциты CD16 (классические) придают антимикобактериальный иммунный ответ во время туберкулезной инфекции, такой как усиленная миграция in vitro в ответ на производные микобактерий, более высокая продукция АФК, более высокий индекс миграции легких и индукция сильной легочной инфильтрации.Было высказано предположение, что немедленная инфильтрация этих субпопуляций в очаг инфекции и выработка АФК приводит к снижению роста бактерий. Напротив, моноциты CD16 + участвуют в повышении устойчивости бактерий (39). Это подмножество вызывает минимальный уровень респираторного взрыва и не реагирует на ранних стадиях инфекции из-за отсутствия хемокиновых рецепторов (CCR2), необходимых для миграции этого подмножества к очагу инфекции. Точно так же в более ранних исследованиях сообщалось, что субпопуляция CD16 + повышает экспрессию CCR2 во время тяжести заболевания, что направлено на улучшение их способности мигрировать к инфекции (40).Повышенная регуляция CD11b в моноцитах CD16 + предполагает возможный способ внутриклеточного выживания MTB, а потеря HLA-DR придает неэффективную эффективность антигенной презентации, что приводит к тяжести заболевания (41). Дифференциальная индукция ответа на очищенное производное белка (PPD) и MTB была показана моноцитами, полученными от людей с положительным результатом кожного теста на PPD и больных активным туберкулезом. PPD мог индуцировать апоптоз в обеих группах субъектов, тогда как индукция MTB приводила к некрозу только у пациентов с активным ТБ, что позволяет предположить, что апоптоз может влиять на защитную способность хозяина (42).

    Исследования, проведенные Balboa et al. (43) выявили, что моноциты CD16 + больных активным туберкулезом обладают плохой способностью дифференцироваться в функциональные дендритные клетки из-за высокого уровня фосфорилированной киназы p38 MAP. Они также сообщили о различиях в профиле дендритных клеток среди здоровых (DC SIGN , высокий и CD1a + ) и пациентов с активным туберкулезом (DC SIGN , низкий и CD86 , высокий ). Это нарушает их дифференцировку моноцитов в дендритные клетки, происходящие из моноцитов, и их функции антигенпрезентирующих клеток (44), что приводит к снижению их способности вызывать сильные адаптивные реакции на инфекцию.

    Mycobacterium tuberculosis обладает способностью модулировать ответ макрофагов и индуцировать секрецию противовоспалительных цитокинов, таких как IL-10, тем самым модулируя дифференцировку моноцитов CD14 + CD16 в направлении программы активации М2 (CD16 + CD163 + MerTK + pSTAT3 + ) STAT3-зависимым образом. Это приводит к усилению протеазозависимой подвижности, что делает их пригодными для выживания внутриклеточных MTB со сниженной способностью продуцировать провоспалительные цитокины (27).

    Цитокиновый профиль моноцитов при туберкулезной инфекции

    Только ограниченные исследования были сосредоточены на экспрессии цитокинов моноцитами и их субпопуляциями во время туберкулезной инфекции. При заражении MTB моноциты CD16 продуцируют IL-10, что приводит к более высокой частоте моноцитов CD16 + . Исследования адоптивного переноса моноцитов CD16 + и CD16 у мышей SCID/Beige, инфицированных MTB, показали, что мыши, получавшие моноциты CD16 , продуцировали более высокие уровни IL-10 и TGF-бета, а мыши, получавшие моноциты CD16 + , продуцировали более высокие ФНО-альфа.Моноциты CD16 демонстрируют как про-, так и противовоспалительную продукцию цитокинов, помимо рекрутирования лейкоцитов в инфекционных условиях, тогда как моноциты CD16 + индуцируют продукцию IL-1бета и рекрутирование лейкоцитов в неинфекционных условиях (39). В работе Castano et al. (36), классические моноциты продуцируют меньше ФНО-альфа и больше ИЛ-10, тогда как промежуточные и неклассические моноциты продуцируют меньше ИЛ-10 и больше ФНО-альфа. CD16 + моноциты участвуют в развитии заболевания, но in vitro продукция TNF-альфа этими клетками помогает контролировать туберкулезную инфекцию.Кроме того, наблюдалась дифференциальная продукция цитокинов моноцитами CD16 + в ответ на живые и мертвые MTB. Мертвые MTB индуцировали более низкий уровень TNF-альфа и IL-8 по сравнению с живыми MTB в результате различий в структуре и компонентах их клеточной стенки (45). Однако до сих пор неизвестно, какая подгруппа моноцитов CD16 + на самом деле продуцирует TNF-альфа.

    Отношение моноцитов к лимфоцитам (соотношение ML)

    Соотношение моноцитов и лимфоцитов считается важным критерием для определения иммунной эффективности человека при инфекционных состояниях и легко определяется количественно в периферической крови.Во время инфекции MTB появлялись сообщения, предполагающие, что повышенное соотношение моноцитов к лимфоцитам по сравнению со здоровыми донорами указывает на тяжесть активного туберкулеза. Высокий коэффициент ML также может служить показателем эффективности противотуберкулезного лечения (46), поскольку он нормализуется после лечения. Исследования La Manna et al. (47) и Wang et al. (48) предполагают, что коэффициент ML также можно использовать в качестве маркера для прогнозирования риска развития активного ТБ. Исследование Rakotosamimanana et al.(49) предположили, что TST вместе с коэффициентом ML может предсказать риск развития ТБ у контактных лиц. Исследования in vitro , проведенные Naranbhai et al. (50) показали, что коэффициент ML связан с ростом MTB и, таким образом, связан со стадией TB. Наранбхай и др. (51) провели исследование коэффициента ML у младенцев в возрасте 3–4 месяцев и обнаружили, что повышенный коэффициент ML напрямую коррелирует с повышенным риском развития туберкулеза в возрасте до 2 лет. Хотя коэффициент ML, по-видимому, является подходящим прогностическим маркером для определения риска ТБ, а также эффективности лечения, надежность этого маркера еще предстоит подтвердить, и неизвестно, коррелирует ли он с какими-либо другими заболеваниями или воспалительными состояниями. .Дальнейшие проспективные исследования на более крупных когортах помогут определить роль коэффициента ML в прогнозе и лечении ТБ.

    Биомаркеры

    Биомаркеры считаются важнейшим компонентом лечения всех заболеваний, включая туберкулез. Биомаркеры являются ключевыми факторами, которые могут помочь в определении стадии заболевания, ранней диагностике, прогнозировании поведения патогенов в иммунной системе хозяина и ответе иммунных клеток хозяина на патоген и болезнь. Биомаркеры также могут помочь определить лечение и защитить от будущих осложнений.Многочисленные транскриптомные подходы выявили биомаркеры ТБ, экспрессируемые моноцитами. Соотношение ML, как обсуждалось в предыдущем разделе, также можно рассматривать как биомаркер туберкулеза. Некоторые биомаркеры, выявленные исследователями для ТБ, описаны в таблице 2.

    Таблица 2 . Список идентифицированных биомаркеров на основе моноцитов для туберкулеза (ТБ).

    Хотя было предложено множество биомаркеров ТБ на основе моноцитов, их необходимо проверить на более крупных когортах пациентов.Кроме того, необходимо установить стоимость, время и условия для проведения воспроизводимых анализов, чтобы их можно было использовать в сельских районах, эндемичных по туберкулезу. Это сложные соображения, которые потребуют большой работы в будущем.

    Текущие пробелы в исследованиях и будущие исследования

    Хотя многие исследования моноцитов и их подмножеств были проведены при ТБ, для восполнения пробелов в знаниях по-прежнему необходимы дальнейшие исследования подмножеств моноцитов, особенно промежуточных моноцитов CD16 + .

    • Были проведены ограниченные исследования, изучающие роль субпопуляций моноцитов CD16 + в ТБ. Исследования на животных могут быть полезны для сопоставления их функции и фенотипа в отношении прогрессирования заболевания и защиты.

    • Недавние исследования задокументировали возмущение субпопуляции промежуточных моноцитов CD16 при инфицировании MTB, что свидетельствует о том, что этот тип клеток благоприятствует внутриклеточному выживанию MTB. Необходимы дополнительные исследования, чтобы задокументировать дисфункцию этого подмножества в отношении их способности к дифференцировке, способности распознавания антигена, миграционного поведения, фагоцитарных свойств, иммуностимуляции, аутофагии, апоптоза, метаболической программы и механизма клиренса патогенов.Эти исследования будут полезны для разработки новых методов лечения, направленных на хозяина.

    • Хотя IL-10 способствует размножению моноцитов CD16 + , другие факторы, такие как антигенные компоненты MTB (секретируемые и связанные с мембраной антигены) и окружающая среда хозяина (презентация антигена), могут способствовать размножению CD16 + моноцитов. Необходима дополнительная работа для выявления факторов, участвующих в экспансии моноцитов CD16 + при установленной микобактериальной инфекции.

    • Молекулярное профилирование отсортированных субпопуляций моноцитов инфицированных пациентов поможет определить их уникальные функции. Изучение фенотипа и функции субпопуляций моноцитов в гранулемах с помощью исследований на животных in vivo может дать ключ к разгадке внутриклеточной выживаемости MTB и помочь расшифровать патофизиологию ТБ. Новые методы, такие как CyTOF и MALDI-TOF, могут быть использованы для идентификации дополнительных фенотипов в отсортированных подмножествах моноцитов. Транскриптомные исследования отдельных клеток, включающие RNAseq, miRNome и/или эпигенетическое профилирование, должны быть выполнены, чтобы понять функциональные роли и регуляцию транскрипции различных подмножеств.

    • Метаболические профили классических и неклассических моноцитов очень хорошо изучены. Существенное понимание основных механизмов метаболических переключений в промежуточных субпопуляциях моноцитов может предоставить новые инструменты для определения их клеточной функции во время микобактериальной инфекции. Лекарства, вызывающие метаболические переключения, могут быть протестированы для лечения туберкулеза.

    • Следует поощрять исследования связанных с моноцитами биомаркеров у пациентов разных национальностей. Ранее сообщавшиеся биомаркеры необходимо проверить на более крупных клинических когортах, включая внелегочный ТБ и другие инфекционные или воспалительные состояния, чтобы определить их специфичность.

    Заключение

    В нашем обзоре описаны фенотипические и функциональные вариации внутри субпопуляций моноцитов со ссылкой на микобактериальную инфекцию. При дальнейшем понимании мы сможем определить возможный механизм внутриклеточного выживания MTB и расшифровать ключи, лежащие в основе иммунного ответа хозяина, который влияет на патогенез ТБ. Текущие пробелы в знаниях и предполагаемые будущие исследования подмножеств моноцитов также включают более точное определение биомаркеров для ранней диагностики или прогнозирования заболевания и изучение новых методов лечения, направленных на хозяина, для борьбы с микобактериальной инфекцией.

    Вклад авторов

    ПС и РБ: разработка и доработка статьи, концепции и дизайна. КМ: способствовал написанию. УР: доработка статьи; концепция и дизайн.

    Заявление о конфликте интересов

    Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

    Благодарности

    Авторы выражают искреннюю благодарность д.Анне Дэвидсон, исследователю Института медицинских исследований Файнштейна, Нью-Йорк, США, за критическое прочтение рукописи. Работа PS была поддержана стипендией DST INSPIRE, а работа RB была поддержана стипендией DBT Ramalingaswami, Министерство науки и технологий, правительство Индии.

    Ссылки

    1. Guilliams M, Ginhoux F, Jakubzick C, Naik SH, Onai N, Schraml BU, et al. Дендритные клетки, моноциты и макрофаги: единая номенклатура, основанная на онтогенезе. Nat Rev Immunol (2014) 14(8):571–8. дои: 10.1038/nri3712

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    2. Ziegler-Heitbrock L, Ancuta P, Crowe S, Dalod M, Grau V, Hart DN, et al. Номенклатура моноцитов и дендритных клеток крови. Кровь (2010) 116(16):e74–80. дои: 10.1182/кровь-2010-02-258558

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    3. Мердок С., Тэззимэн С., Вебстер С., Льюис С.Э. Экспрессия Tie-2 моноцитами человека и их ответы на ангиопоэтин-2. J Immunol (2007) 178(11):7405–11. doi:10.4049/jиммунол.178.11.7405

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    4. Venneri MA, De Palma M, Ponzoni M, Pucci F, Scielzo C, Zonari E, et al. Идентификация проангиогенных TIE2-экспрессирующих моноцитов (TEM) в периферической крови человека и раке. Кровь (2007) 109(12):5276–85. дои: 10.1182/кровь-2006-10-053504

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    5.Хофер Т.П., Завада А.М., Франкенбергер М., Скоканн К., Сацл А.А., Гезиерих В. и соавт. Slan-определенные подмножества CD16-позитивных моноцитов: влияние гранулематозного воспаления и мутации рецептора M-CSF. Кровь (2015) 126(24):2601–10. дои: 10.1182/кровь-2015-06-651331

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    6. Вонг К.Л., Тай Дж.Дж., Вонг В.К., Хан Х., Сем Х., Йеап В.Х. и др. Профилирование экспрессии генов выявляет определяющие черты классических, промежуточных и неклассических подмножеств моноцитов человека. Кровь (2011) 118(5):e16–31. дои: 10.1182/кровь-2010-12-326355

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    7. Chimen M, Yates CM, McGettrick HM, Ward LS, Harrison MJ, Apta B, et al. Субпопуляции моноцитов корегулируют воспалительные реакции посредством интегрированной передачи сигналов через TNF и IL-6 на поверхности эндотелиальных клеток. J Immunol (2017) 198(7):2834–43. doi:10.4049/jиммунол.1601281

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    8.Yang J, Zhang L, Yu C, Yang XF, Wang H. Дифференциация моноцитов и макрофагов: циркуляция воспалительных моноцитов как биомаркер воспалительных заболеваний. Biomark Res (2014) 2(1):1. дои: 10.1186/2050-7771-2-1

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    9. Вонг К.Л., Йеп В.Х., Тай Дж.Дж., Онг С.М., Данг Т.М., Вонг С.К. Три подгруппы моноцитов человека: значение для здоровья и болезней. Immunol Res (2012) 53(1–3):41–57. doi: 10.1007/s12026-012-8297-3

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    10.Shantsila E, Wrigley B, Tapp L, Apostolakis S, Montoro-Garcia S, Drayson MT, et al. Иммунофенотипическая характеристика субпопуляций моноцитов человека: возможные последствия для патофизиологии сердечно-сосудистых заболеваний. J Thromb Haemost (2011) 9(5):1056–66. doi:10.1111/j.1538-7836.2011.04244.x

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    12. Пасслик Б., Флигер Д., Циглер-Хейтброк Х.В. Идентификация и характеристика новой субпопуляции моноцитов в периферической крови человека. Кровь (1989) 74(7):2527–34.

    Реферат PubMed | Академия Google

    13. Anbazhagan K, Duroux-Richard I, Jorgensen C, Apparailly F. Транскриптомная сеть поддерживает различные роли классических и неклассических моноцитов у человека. Int Rev Immunol (2014) 33(6):470–89. дои: 10.3109/08830185.2014.3

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    14. Виллани А.С., Сатия Р., Рейнольдс Г., Саркизова С., Шекхар К., Флетчер Дж. и соавт.Одноклеточная РНК-секвенция выявляет новые типы дендритных клеток крови человека, моноцитов и предшественников. Наука (2017) 356(6335):eaah5573. doi:10.1126/science.aah5573

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    15. Бойетт Л.Б., Маседо С., Хади К., Элинофф Б.Д., Уолтерс Дж.Т., Рамасвами Б. и соавт. Фенотип, функция и потенциал дифференцировки субпопуляций моноцитов человека. PLoS One (2017) 12(4):e0176460. doi:10.1371/journal.pone.0176460

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    18.Hijdra D, Vorselaars AD, Grutters JC, Claessen AM, Rijkers GT. Фенотипическая характеристика промежуточных моноцитов человека. Фронт Иммунол (2013) 4:339. doi:10.3389/fimmu.2013.00339

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    19. Tallone T, Turconi G, Soldati G, Pedrazzini G, Moccetti T, Vassalli G. Гетерогенность моноцитов человека: оптимизированный протокол четырехцветной проточной цитометрии для анализа субпопуляций моноцитов. J Cardiovasc Trans Res (2011) 4(2):211–9.doi: 10.1007/s12265-011-9256-4

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    20. Завада А.М., Рогачев К.С., Роттер Б., Винтер П., Марелл Р.Р., Флисер Д. и соавт. Доказательства SuperSAGE для моноцитов CD14++CD16+ в качестве третьего подмножества моноцитов. Кровь (2011) 118(12):e50–61. дои: 10.1182/кровь-2011-01-326827

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    21. Рогачев К.С., Зайлер С., Завада А.М., Райхарт Б., Герат Э., Рот Д. и соавт. CD14++CD16+ моноциты и сердечно-сосудистые исходы у пациентов с хронической болезнью почек. Eur Heart J (2011) 32(1):84–92. doi: 10.1093/eurheartj/ehq371

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    22. Ulrich C, Heine GH, Seibert E, Fliser D, Girndt M. Циркулирующие субпопуляции моноцитов с высокой экспрессией ангиотензинпревращающего фермента предсказывают смертность у пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности. Nephrol Dial Transplant (2010) 25(7):2265–72. doi:10.1093/ndt/gfq012

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    23.Ингерсолл М.А., Спанбрук Р., Лоттаз С., Готье Э.Л., Франкенбергер М., Хоффманн Р. и соавт. Сравнение профилей экспрессии генов между подмножествами моноцитов человека и мыши. Кровь (2010) 115(3):e10–9. дои: 10.1182/кровь-2009-07-235028

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    24. Сандеркоттер С., Николич Т., Диллон М.Дж., Ван Ройен Н., Стелинг М., Древец Д.А. и соавт. Субпопуляции моноцитов крови мышей различаются по стадии созревания и воспалительной реакции. J Immunol (2004) 172(7):4410–7. doi:10.4049/jиммунол.172.7.4410

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    25. Ancuta P, Rao R, Moses A, Mehle A, Shaw SK, Luscinskas FW, et al. Фракталкин предпочтительно опосредует остановку и миграцию моноцитов CD16+. J Exp Med (2003) 197(12):1701–7. doi:10.1084/jem.20022156

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    26. Cros J, Cagnard N, Woollard K, Patey N, Zhang SY, Senechal B, et al.Моноциты CD14dim человека патрулируют и обнаруживают нуклеиновые кислоты и вирусы через рецепторы TLR7 и TLR8. Иммунитет (2010) 33(3):375–86. doi:10.1016/j.immuni.2010.08.012

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    27. Lastrucci C, Benard A, Balboa L, Pingris K, Souriant S, Poincloux R, et al. Туберкулез связан с экспансией подвижной, пермиссивной и иммуномодулирующей популяции моноцитов CD16+ через ось IL-10/STAT3. Cell Res (2015) 25(12):1333–51.doi:10.1038/cr.2015.123

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    30. Mobley JL, Leininger M, Madore S, Baginski TJ, Renkiewicz R. Генетические доказательства функциональной дихотомии моноцитов. Воспаление (2007) 30(6):189–97. дои: 10.1007/s10753-007-9036-0

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    31. Smedman C, Ernemar T, Gudmundsdotter L, Gille-Johnson P, Somell A, Nihlmark K, et al. Анализ Fluorospot TLR-активированных моноцитов выявляет несколько различных субпопуляций, секретирующих цитокины. Scand J Immunol (2011) 75(2):249–58. doi:10.1111/j.1365-3083.2011.02641.x

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    32. Gren ST, Rasmussen TB, Janciauskiene S, Håkansson K, Gerwien JG, Grip O. Профиль экспрессии генов в одной клетке показывает межклеточную гетерогенность в подмножествах моноцитов человека. PLoS One (2015) 10(12):e0144351. doi:10.1371/journal.pone.0144351

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    33.Портевин Д., Пфлюгер В., Отиено П., Брунишольц Р., Фогель Г., Даубенбергер С. Количественные отпечатки пальцев цельных клеток MALDI-TOF MS различают субпопуляции моноцитов человека, активированные различными микробными лигандами. BMC Biotechnol (2015) 15:24. doi: 10.1186/s12896-015-0140-1

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    34. Zhao C, Zhang H, Wong WC, Sem X, Han H, Ong SM, et al. Идентификация новых функциональных различий в субпопуляциях моноцитов с использованием протеомных и транскриптомных методов. J Proteome Res (2009) 8(8):4028–38. дои: 10.1021/pr

    4p

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    35. Сегура В., Валеро М.Л., Кантеро Л., Муньос Дж., Сарсуэла Э., Гарсия Ф. и другие. Углубленная протеомная характеристика классических и неклассических подмножеств моноцитов. Протеомы (2018) 6(1):8. doi:10.3390/протеомы6010008

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    36. Castano D, Garcia LF, Rojas M. Повышенная частота и гибель клеток моноцитов CD16+ при инфекции Mycobacterium tuberculosis . Туберкулез (Эдинб) (2011) 91:348–60. doi:10.1016/j.tube.2011.04.002

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    37. Sanchez MD, Garcia Y, Montes C, Paris SC, Rojas M, Barrera LF, et al. Функциональные и фенотипические изменения моноцитов у больных туберкулезом при лечении обращаются вспять. Microbes Infect (2006) 8(9–10):2492–500. doi:10.1016/j.micinf.2006.06.005

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    38.Барселуш В., Сатлер-Авелар Р., Мартинс-Фильо О.А., Карвалью Б.Н., Гимарайнш Т.М., Миранда С.С. и соавт. Субпопуляции естественных клеток-киллеров у лиц с предполагаемой резистентностью и пациентов с активной инфекцией Mycobacterium tuberculosis . Scand J Immunol (2008) 68(1):92–102. doi:10.1111/j.1365-3083.2008.02116.x

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    39. Balboa L, Barrios-Payan J, Gonzalez-Dominguez E, Lastrucci C, Lugo-Villarino G, Mata-Espinoza D, et al.Различные биологические роли среди субпопуляций моноцитов человека в контексте туберкулезной инфекции. Clin Sci (Лондон) (2015) 129(4):319–30. дои: 10.1042/CS20150021

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    40. Balboa L, Romero MM, Basile JI, Sabio y García CA, Schierloh P, Yokobori N, et al. Парадоксальная роль моноцитов CD16+CCR2+CCR5+ при туберкулезе: эффективные АПК в плевральном выпоте, но также отмечают тяжесть заболевания в крови. J Leukoc Biol (2011) 90(1):69–75.doi:10.1189/jlb.1010577

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    41. Малик З.А., Деннинг Г.М., Куснер Д.Дж. Ингибирование передачи сигналов Ca (2+) Mycobacterium tuberculosis связано с уменьшением слияния фагосомы и лизосомы и повышением выживаемости макрофагов человека. J Exp Med (2000) 191(2):287–302. doi:10.1084/jem.191.2.287

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    42. Gil DP, Leon LG, Correa LI, Maya JR, Paris SC, García LF, et al.Дифференциальная индукция апоптоза и некроза в моноцитах больных туберкулезом и здоровых лиц контрольной группы. J Infect Dis (2004) 189(11):2120–8. дои: 10.1086/386369

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    43. Balboa L, Romero MM, Laborde E, Sabio Y Garcia CA, Basile JI, Schierloh P, et al. Нарушенная дифференцировка дендритных клеток CD16-позитивных моноцитов при туберкулезе: роль p38 MAPK. Eur J Immunol (2013) 43:335–47.дои: 10.1002/эджи.201242557

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    44. Lugo-Villarino G, Neyrolles O. Одеты не для убийства: моноциты CD16+ ослабляют иммунную защиту от туберкулеза. Eur J Immunol (2013) 43(2):327–30. дои: 10.1002/эджи.201243256

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    45. Shimada K, Takimoto H, Yano I, Kumazawa Y. Участие рецептора маннозы в гликопептидолипидопосредованном ингибировании слияния фагосомы и лизосомы. Microbiol Immunol (2006) 50:243.e51. doi:10.1111/j.1348-0421.2006.tb03782.x

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    46. Икбал С., Ахмед У., Заиди С.Б.Х. Соотношение моноцитов и лимфоцитов как возможный прогностический маркер при противотуберкулезной терапии. J Rawalpindi Med Coll (JRMC) (2014) 18(2):178–81.

    Академия Google

    47. La Manna MP, Orlando V, Dieli F, Di Carlo P, Cascio A, Cuzzi G, et al. Количественные и качественные профили циркулирующих моноцитов могут помочь идентифицировать туберкулезную инфекцию и стадии заболевания. PLoS One (2017) 12(2):e0171358. doi:10.1371/journal.pone.0171358

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    48. Wang J, Yin Y, Wang X, Pei H, Kuai S, Gu L, et al. Соотношение моноцитов и лимфоцитов в периферической крови у больных с диагнозом активный туберкулез. Braz J Infect Dis (2015) 19(2):125–31. doi:10.1016/j.bjid.2014.10.008

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    49. Rakotosamimanana N, Richard V, Raharimanga V, Gicquel B, Doherty TM, Zumla A, et al.Биомаркеры риска развития активного туберкулеза при контакте с больными туберкулезом: проспективное когортное исследование. Eur Respir J (2015) 46(4):1095–103. дои: 10.1183/13993003.00263-2015

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    50. Naranbhai V, Fletcher HA, Tanner R, O’Shea MK, McShane H, Fairfax BP, et al. Различный транскрипционный и антимикобактериальный профили моноцитов периферической крови зависят от соотношения моноциты: лимфоциты. EBioMedicine (2015) 2(11):1619–26.doi:10.1016/j.ebiom.2015.09.027

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    51. Наранбхай В., Ким С., Флетчер Х., Коттон М.Ф., Виолари А., Митчелл С. и соавт. Связь между соотношением моноцитов: лимфоцитов в возрасте 3 мес и риском заболевания туберкулезом (ТБ) в первые два года жизни. BMC Med (2014) 12:120. doi:10.1186/s12916-014-0120-7

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    52. Jacobsen M, Repsilber D, Gutschmidt A, Neher A, Feldmann K, Mollenkopf HJ, et al.Биомаркеры-кандидаты для различения инфекции и заболевания, вызванного Mycobacterium tuberculosis . J Mol Med (Берл) (2007) 85(6):613–21. дои: 10.1007/s00109-007-0157-6

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    53. Друщинска М., Влодарчик М., Янишевска-Дробинска Б., Кельнеровский Г., Завадска Дж., Ковалевич-Кульбат М. и соавт. Рецепторы передачи сигнала моноцитов при активном и латентном туберкулезе. Clin Dev Immunol (2013) 2013:851452.дои: 10.1155/2013/851452

    Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    54. Zeng JC, Xiang WY, Lin DZ, Zhang JA, Liu GB, Kong B. Повышенный уровень интерлейкина-6, связанный с HMGB1, связан с динамическими реакциями моноцитов у пациентов с активным туберкулезом легких. Int J Clin Exp Pathol (2015) 8(2):1341–53.

    Реферат PubMed | Академия Google

    55. Гуэрра-Ласо Х.М., Рапозо-Гарсия С., Гарсия-Гарсия С., Диес-Таскон С., Риверо-Лескано О.М.Микроматричный анализ моноцитов, инфицированных Mycobacterium tuberculosis, выявил IL26 как новый ген-кандидат на восприимчивость к туберкулезу. Иммунология (2015) 144(2):291–301. doi:10.1111/имм.12371

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Обзор клеток моноцитов

    | Термо Фишер Сайентифик

    Что такое моноцит?

    Моноциты были впервые описаны в 1882 году Ильей Мечниковым, и с тех пор было показано, что они имеют решающее значение для здоровья и болезней человека [1].Моноциты представляют собой подмножество лейкоцитов, которые играют ключевую роль в гомеостазе, воздействии патогенов и клиренсе, а также в воспалении. Моноциты составляют примерно 4% от общего числа лейкоцитов у мышей и 10% у людей [2,3]. После образования и развития из предшественников в костном мозге моноциты циркулируют в сосудистой сети, костном мозге и селезенке; они не размножаются в устойчивом состоянии. Будь то в ходе нормального развития или из-за заражения патогеном, когда моноциты мигрируют в периферические ткани и в них, они дифференцируются в дендритные клетки или макрофаги.Пластичность и гетерогенность являются отличительными чертами моноцитов, поскольку они могут быстро регулировать свой функциональный фенотип в ответ на изменение иммунологических сигналов.


    Развитие моноцитов

    Моноциты являются членами системы мононуклеарных фагоцитов (MPS), которая представляет собой комплексную классификацию всех высокофагоцитарных мононуклеарных клеток и их предшественников [3,4,5]. MPS включает все миелоидные иммунные клетки, кроме полиморфноядерных гранулоцитов. Происхождение и происхождение клеток в MPS оставались плохо изученными до тех пор, пока не стал доступен многоцветный флуоресцентный сортинг клеток (FACS), который позволяет идентифицировать предшественников и дифференцированные клеточные популяции на основе экспрессии специфических клеточных маркеров [4,5].Современные модели дифференцировки моноцитов предполагают, что циркулирующие моноциты происходят из предшественников гемопоэтических стволовых клеток (HSC) с ограниченным миелоидным потенциалом [4,5]. Последующие этапы фиксации во время дифференцировки моноцитов в костном мозге включают общие миелоидные предшественники (CMP), предшественники гранулоцитов-макрофагов (GMP) и предшественники макрофагов и DC (MDP) ( Рисунок 1 ) [5,6].

    Рисунок 1. Линия развития мышиных моноцитов. Сокращения: CD103 IpDC, дендритная клетка собственной пластинки CD103+; CDP, общий предшественник дендритных клеток; CMoP, общий предшественник моноцитов; CX 3 CR1 + , CX3C-хемокиновый рецептор 1; HSC, гемопоэтические стволовые клетки; MDP, предшественник макрофагов и дендритных клеток; MDSCs, супрессорные клетки миелоидного происхождения; MP, миелоидно-коммитированный предшественник; TipDC, дендритные клетки, продуцирующие фактор некроза опухоли (TNF) и индуцибельную синтазу оксида азота (iNOS); PDC, плазмоцитоидная дендритная клетка; cDC, классическая дендритная клетка.

    Маркеры подмножества моноцитов

    Маркеры моноцитов человека

    Экспрессия CD14, CD16 (Fcγ RIII), CD64 (Fcγ RI) и рецепторов хемокинов CD192 и CX3CR1 определяют популяции моноцитов периферической крови человека на три различных подгруппы: классические, промежуточные и неклассические (таблица ). 1 ). Эти субпопуляции могут быть дополнительно охарактеризованы различными уровнями HLA-DR и CD195, а также рецепторов TNFR1 (CD120a) и TNFR2 (CD120b).Экспрессия TNFR1 является самой высокой на промежуточных моноцитах, тогда как экспрессия TNFR2 является самой высокой на неклассических моноцитах [5,6,7,8].

    Таблица 1. Маркеры моноцитов человека.

    6
    CD192
    население маркер Chemokine рецепторы
    87-88% 97-88%
    CD64
    CD62L
    TNFR1
    TNFR2 Low
    CD192 HI

    8


    CXCR1 Низкая
    Первичное население для фагоцитарной активности
    Низкий провоспалительный цитокин Производство
    Промежуточные (Классические CD16 +)
    2-3%
    CD16
    CD14 HI
    CD64
    HLA-DR HI
    TNFR1 Hi
    TNFR2
    CD192 Low
    CX3CR1 HI 9
    CD195
    Pro-воспаление
    Pro-воспаление
    производит TNF-A, IL1B, и IL-6
    Nonclassical
    10%
    CD14 Low
    CD16 Hi
    TNFR1 Low
    TNFR2 Hi
      Противовоспалительное
    Consti тупо продуцирует IL-1RA
    Сокращения: CD, кластер дифференцировки; СХС, цистеин – любая аминокислота – цистеин; CXCR, хемокиновый рецептор CXC; HLA, человеческий лейкоцитарный антиген; ИЛ, интерлейкин; TNF, фактор некроза опухоли.TNFR, рецептор фактора некроза опухоли. Низкий : низкий уровень экспрессии, Высокий : высокий уровень экспрессии и хемокиновые рецепторы CD192 и CX3CR1. Кроме того, высокий уровень экспрессии CD115 различает моноциты и гранулоциты периферической крови, а также лимфоциты, которые также экспрессируют CD11b (Mac-1) [5,6,8].

    Таблица 2. Маркеры моноцитов мыши.


    Торговля моноцитами

    Хемокины и перенос моноцитов

    CCR2

    CCL2 (также известный как MCP1) и CCL7 (также известный как MCP3) представляют собой хемокины CC, которые связываются с CCR2 и опосредуют рекрутирование моноцитов Ly6C Bright [9,10,12]. Хотя экспрессия CCR2 ограничена лишь несколькими типами клеток, большинство (если не все) ядерных клеток экспрессируют CCL2 в ответ на активацию провоспалительными цитокинами или стимуляцию рецепторов врожденного иммунитета рядом микробных молекул.Многие инфекции индуцируют экспрессию CCL2 и приводят к высоким уровням циркулирующего CCL2 в сыворотке и в воспаленных тканях. CCL2 димеризуется и связывается с тканевыми гликозаминогликанами, создавая градиенты, направляющие моноциты к местам инфекции или воспаления. В поддержку этой модели рекрутирование моноцитов нарушается аминокислотными заменами в CCL2, которые предотвращают димеризацию или ассоциацию с гликозаминогликанами.

    CCR1 и CCR5

    Моноциты также экспрессируют CCR1 и CCR5, и эти рецепторы связываются с различными хемокинами, включая общие лиганды CCL3 (также известные как MIP1α) и CCL5 [11,12].Анализы трансмиграции in vitro показали: (1) CCR1 преимущественно опосредует остановку моноцитов в присутствии сдвигового потока; (2) CCR5 способствует «расползанию» моноцитов; (3) как CCR1, так и CCR5 поддерживают трансэндотелиальный хемотаксис по отношению к CCL5. Эти наблюдения предполагают, что два рецептора играют специализированную роль в рекрутировании моноцитов. Таблица 3 содержит сводную информацию о молекулах хемокинов, участвующих в рекрутировании моноцитов.

    Таблица 3. Хемокиновые рецепторы, участвующие в перемещении моноцитов.
    Chemokine Receptor LIGAND 4
    CCR1 (CD191) CCL3 (MIP-1A), CCL5 (Rantes), MCP2 (CCL8)
    CCR2 (CD192) CCL2 (MCP1) , CCL7 (MCP3), CCL12 (MCP5)
    CX3CR1 CX3CR1 CX3CR1
    CCL5 CCL3 (MIP-1A), CCL4 (MIP-1B), CCL5 (Rantes)
    CCR6 CCR6 CCL20 (MIP-3A)
    CCL19 CCL19 (MIP-3B)
    CCL8 CCL1
    CCL1
    CXCR2 CXCL1 (Groa), CXCL2 (Grob), CXCL3 (Grog), MIF
    СХС; цистеин-любая аминокислота-цистеин, CXCR; хемокиновый рецептор CXC, CCL; цистеин-цистеиновый хемокиновый лиганд, CCR; хемокиновый рецептор CC, MCP; хемотаксический белок моноцитов MIP; воспалительный белок макрофагов; РАНТЕС; регулируется при активации, нормальные Т-клетки экспрессируются и секретируются, MIF; фактор, ингибирующий миграцию макрофагов


    Молекулы адгезии и перенос моноцитов

    Рекрутирование моноцитов следует общей парадигме адгезии и переноса лейкоцитов, которая включает скатывание, адгезию и трансмиграцию.Миграция лейкоцитов, в том числе моноцитов, зависит от интегринов и других молекул адгезии. LY6C Hi моноциты у мышей экспрессируют L-селектин, гликопротеиновый лиганд 1 P-селектина (PSGL1), антиген 1, ассоциированный с функцией лимфоцитов (LFA1, также известный как α L β 2 интегрин), макрофагальный рецептор 1 (MAC1 , также известный как интегрин α M β 2 ), молекула адгезии эндотелиальных клеток тромбоцитов (PECAM1) и очень поздний антиген 4 (VLA4, также известный как интегрин α 4 β 1 ), которые все способствуют адгезия и миграция лейкоцитов [13].

    Патрулирование с помощью LY6C Низкий моноцитов вдоль эндотелиальных клеток в покоящихся кожных кровеносных сосудах опосредуется интегрином LFA1. Напротив, дефицит LFA1 не влияет на раннее пополнение моноцитов LY6C Hi . Эти результаты свидетельствуют о том, что механизмы адгезии, используемые отдельными субпопуляциями моноцитов, могут различаться в зависимости от типа ткани и состояния воспаления [13]. Таблица 4 содержит сводную информацию о молекулах адгезии, участвующих в рекрутировании моноцитов.

    Таблица 4. Молекулы адгезии, участвующие в переносе моноцитов.
    Молекула адгезии LIGAND
    гликопротеинов, CD34, GLYCAM1 и MADCAM1
    PSGL P-SELECTIN и E-SELECTIN
    LFA1 ICAM1
    MAC1 ICAM1
    9
    Endotheal Pecam1
    DM-1 (CD226) CD155
    Abbriviations: DNOM-1, DNAX молекула-1; GLYCAM1, зависимая от гликозилирования молекула клеточной адгезии 1; ICAM1, молекула межклеточной адгезии 1; LFA1, антиген 1, ассоциированный с функцией лимфоцитов; MAC1, макрофагальный рецептор 1; MADCAM1, молекула адгезии клеток адрессина слизистой оболочки 1; PECAM1, молекула адгезии эндотелиальных клеток тромбоцитов; PSGL1, гликопротеиновый лиганд 1 P-селектина; VCAM1, молекула адгезии сосудистых клеток 1; VLA4, очень поздний антиген 4.

    Выделение

    Первичные моноциты человека можно выделить из мононуклеарных клеток периферической крови (МКПК). РВМС можно выделить из крови человека или периферических лейкопаков путем центрифугирования в градиенте плотности. Моноциты можно выделить из РВМС с помощью набора Invitrogen Dynabeads Untouched Human Monocytes Kit, который выделяет чистые и жизнеспособные моноциты из РВМС путем отрицательного выделения. Набор истощает Т-клетки, В-клетки, NK-клетки, дендритные клетки, гранулоциты и эритроциты, в то время как отрицательно выделенные человеческие моноциты остаются в образце.Если доступно оборудование для сортировки клеток, то CD14, CD64 и CD192 можно использовать в качестве специфических маркеров для моноцитов человека.

    Культура

    Первичные моноциты человека можно культивировать in vitro ; однако необходимо соблюдать осторожность, поскольку в течение 5 дней в присутствии сыворотки или M-CSF культивированные моноциты начнут дифференцироваться в макрофаги. Моноциты растут как смесь прикрепленных и неприкрепленных клеток, при этом доля прикрепленных клеток зависит от культуральной среды и стимулов активации (если они добавлены).Если используется аутологичная сыворотка, рекомендуется культуральная среда RPMI 1640, такая как среда Gibco Advanced RPMI 1640 с добавлением 5% FBS.
     

    Профилирование цитокинов и хемокинов

    IL-34 и CSF-1 способствуют дифференцировке и выживанию моноцитов в гомеостатических условиях, в то время как они регулируются GM-CSF во время воспаления. Моноциты реагируют на градиенты хемокинов (CCL2, CCL3, CCL5), которые заставляют их мигрировать из клеток периферической крови в ткани, где они дифференцируются в макрофаги, миелоидные дендритные клетки или остеокласты в зависимости от стимула.Моноциты являются источником провоспалительных цитокинов, таких как TNF-α, IL-1β, IL-6 и IL-8, которые необходимы для врожденного ответа на патогены. Мультиплексные иммуноанализы обеспечивают эффективный способ измерения продукции цитокинов, ассоциированной с моноцитами, в плазме, сыворотке или клеточных культурах. Мультиплексные анализы Invitrogen представляют собой простой в использовании онлайн-инструмент выбора для индивидуальной настройки мультиплексных панелей в дополнение к предварительно настроенным панелям.

    Таблица 5: Ключевые цитокины, участвующие в дифференцировке, рекрутировании и секреции моноцитов.
    Дифференциация Рекрутификация Выделение Выделено
    Cytokines, хемокины, факторы роста CSF-1, IL-34, GM-CSF CCL2, CCL3, CCL5 IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-8, TNFα

    Виды Описание Analytes Citalog Number
    Change Immenting Monitoring 65-Plex Personn Г-КСФ (КСФ-3), ГМ-КСФ, ИФН альфа, ИФН гамма, ИЛ-1 альфа, ИЛ-1 бета, ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6 , ИЛ-7, ИЛ-8 (CXCL8), ИЛ-9, ИЛ-10, ИЛ-12п70, ИЛ-13, ИЛ-15, ИЛ-16, ИЛ-17А (CTLA-8), ИЛ-18, ИЛ -20, IL-21, IL-22, IL-23, IL-27, IL-31, LIF, M-CSF, MIF, TNF альфа, TNF бета, TSLP, BLC (CXCL13), ENA-78 (CXCL5) , эотаксин (CCL11), эотаксин-2 (CCL24), эотаксин-3 (CCL26), фракталкин (CX3CL1), Gro-альфа (CXCL1), IP-10 (CXCL10), I-TAC (CXCL11), MCP-1 ( СКЛ2), MCP-2 (CCL8), MCP-3 (CCL7), MDC (CCL22), MIG (CXCL9), MIP-1 альфа (CCL3), MIP-1 бета (CCL4), IP-3 альфа (CCL20), SDF- 1 альфа (CXCL12), FGF-2, HGF, MMP-1, NGF бета, SCF, VEGF-A, APRIL, BAFF, CD30, CD40L (CD154), IL-2R (CD25), TNF-RII, TRAIL (CD253 ), TWEAK EPX650-10065-901
    Мышь Иммунный мониторинг 48-Plex Мышь ProcartaPlex Panel BAFF, G-CSF (CSF-3), GM-CSF gamma, IFN alpha, IFN alpha, IFN alpha 1 альфа, ИЛ-1 бета, ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-7, ИЛ-9, ИЛ-10, ИЛ-12р70, ИЛ-13, ИЛ- 15/Ил-15Р, Ил-17А (ЦТЛА-8), Ил-18, Ил-19, Ил-22, Ил-23, Ил-25 (Ил-17Э), Ил-27, Ил-28, Ил- 31, IL-33, LIF, M-CSF, RANKL, TNF альфа, ENA-78 (CXCL5), эотаксин (CCL11), GRO альфа (CXCL1), IP-10 (CXCL10), MCP-1 (CCL2), MCP -3 (CCL7), MIP-1 альфа (CCL3), MIP-1 бета (CCL4), MIP-2, RANTES (CCL5), бетацеллюлин (BTC), лептин, VEGF-A, IL-2R, IL-7R альфа , Ил-33Р (СТ2) EPX480-20834-901

     

    1. Nathan C (2008) Metc наследие Хникоффа в 2008 году.Нат Иммунол 9: 695–698.
    2. van Furth R, Cohn ZA (1968) Происхождение и кинетика мононуклеарных фагоцитов. J Exp Med 128: 415–435.
    3. van Furth R, Sluiter W (1986)Распределение моноцитов крови между маргинирующим и циркулирующим пулом. J Exp Med 163: 474–479.
    4. van Furth R, Cohn ZA, Hirsch JG et al. (1972) Система мононуклеарных фагоцитов: новая классификация макрофагов, моноцитов и их клеток-предшественников. Bull World Health Organ 46: 845–852.
    5. Терри Р.Л., Миллер С.Д. (2014)Молекулярный контроль развития моноцитов.Селл Иммунол 291:16–21.
    6. Коллин М., Бигли В. (2016) Развитие моноцитов, макрофагов и дендритных клеток: взгляд человека. Микробиологический спектр 4(5).
    7. Geissmann F, Jung S, Littman DR (2003) Моноциты крови состоят из двух основных подмножеств с различными миграционными свойствами. Иммунитет 19: 71–82.
    8. Geissmann F, Manz MG, Jung S et al. (2010)Развитие моноцитов, макрофагов и дендритных клеток. Наука 327: 656–661.
    9. Auffray C, Fogg DK, Narni-Mancinelli E et al.(2009) CX3CR1+ CD115+ CD135+ общие предшественники макрофагов/DC и роль CX3CR1 в их ответе на воспаление. J Exp Med 206: 595–606.
    10. Цзя Т., Сербина Н.В., Брандл К. и др. (2008)Аддитивная роль MCP-1 и MCP-3 в опосредованном CCR2 рекрутировании воспалительных моноцитов во время инфекции Listeria monocytogenes. Дж. Иммунол 180:6846–6853.
    11. Кауфманн А., Салентин Р., Гемса Д. и др. (2001)Увеличение экспрессии CCR1 и CCR5 и усиленный функциональный ответ на MIP-1 альфа во время дифференцировки моноцитов человека в макрофаги.J Leukoc Biol 69: 248–252.
    12. Mack M, Cihak J, Simonis C et al. (2001) Экспрессия и характеристика хемокиновых рецепторов CCR2 и CCR5 у мышей. Дж. Иммунол 166:4697–4704.
    13. Лей К., Лауданна С., Цибульский М.И. и др. (2007) Как добраться до очага воспаления: обновлен каскад адгезии лейкоцитов. Nat Rev Immunol 7: 678–689.

    Связанные статьи и ресурсы

    Справочник по иммунным клеткам
    Найдите подробную информацию о маркерах для типов и подтипов иммунных клеток.

    Моноциты пациентов с системной красной волчанкой сильно изменены по фенотипу и гибкости клонов

    Системная красная волчанка (СКВ) характеризуется наличием антинуклеарных антител и антицитоплазматических белков.1 ,2 Иммунные комплексы, образованные этими антителами и их специфическими антигенами, способствуют множественным органным проявлениям. Индукция продукции аутоантител, однако, остается неизвестной, и роль презентации антигена в патогенезе заболевания до сих пор более подробно не изучалась, хотя Т-лимфоциты вносят свой вклад в продукцию аутоантител.3 Аберрантная презентация антигена может вначале привести к недостаточному контролю В-клеток активированными Т-лимфоцитами.

    Наблюдались сниженная функциональная активность, сниженные уровни моноцитов HLA-DR + и повышенные уровни растворимого CD14 (sCD14).4-6 Дальнейшие исследования показали, что экспрессия CD54 (ICAM-1) и CD64 (FcgRI) была увеличена, тогда как экспрессия CD32 (FcgRII) снижена на моноцитах пациентов с СКВ.7 ,8 Кроме того, было обнаружено, что мононуклеарные клетки периферической крови (PBMC) пациентов с СКВ секретируют более высокие уровни интерлейкина 1 (IL1), интерлейкина 6 (IL6) и интерлейкина 10 (IL10)9. ,10 по сравнению с клетками здоровых доноров.Эта цитокиновая среда вполне может увеличивать или даже запускать продукцию иммуноглобулина В-клетками. Дендритные клетки селезенки (ДК) были впервые описаны около 20  лет назад и являются наиболее мощными стимуляторами Т-клеток.11 С 1987 г. было получено все больше доказательств того, что моноциты периферической крови (МПК) могут спонтанно дифференцироваться в CD1a + /CD14 низкий , «завуалированные», моноцитарные добавочные клетки (MoAC).12-14 По своему фенотипу и функциям эти клетки представляют собой промежуточные и неопределенные предшественники DC.14 Совместное действие GM-CSF и интерлейкина 4 (IL4) на моноциты было впервые продемонстрировано дифференцировкой высокоэффективных CD1 + APC, специфичных для микобактерий. дендритные клетки, MoDC), выделенные прилипанием или магнитной сепарацией.14 ,16 ,17

    В этом исследовании мы выделили ПБМ от пациентов с СКВ путем прилипания к пластике и проанализировали спонтанную дифференцировку в направлении MoAC как предпосылку для получения MoDC.Кроме того, мы использовали GM-CSF и IL4 для создания MoDC.16 Было обнаружено, что моноциты пациентов с активной СКВ сильно изменены, о чем свидетельствует экспрессия значительно более низких количеств моноцитарных маркеров по сравнению с PBM здоровых доноров. Более того, эти моноциты СКВ продуцировали значительно больше фактора некроза опухоли α (TNFα), чем PBM от здоровых доноров. Спонтанно моноциты СКВ не дифференцировались в MoAC, а скорее восстанавливались из активированного состояния до фенотипа нормальных моноцитов.После добавления GM-CSF и IL4 они не дифференцировались в сторону DC. Эти данные указывают на нарушения в антигенпрезентирующих клетках, инициирующих аутореактивный каскад при СКВ.

    Методы

    ПАЦИЕНТЫ

    Образцы венозной крови были получены от 23 пациентов (18 женщин и 5 мужчин) с СКВ (возрастной диапазон 20–60 лет) и от 20 нормальных доноров из банка крови в качестве контроля (возрастной диапазон 25–55 лет). годы). Все пациенты соответствовали как минимум четырем из пересмотренных критериев классификации ACR 1982 года для СКВ.18 Активность заболевания определяли в соответствии с недавно описанными определениями.19 Активная СКВ: 12 больных с проявлениями клинической активности (артрит, васкулит, миозит, серозит, лихорадка и др.), сопровождающимися значительным повышением (отрицательным/положительным или четырехкратным) анти- антитела к ДНК, значительное снижение (ниже физиологической границы) уровня С3 или С4, а также с другими отклонениями лабораторных показателей (протеинурия, лейкопения и др.) или без них, что обычно требовало возобновления или увеличения дозы кортикостероидов или иммунодепрессантов.Неактивная СКВ: 11 больных без признаков клинической и иммунологической/лабораторной активности в течение предшествующих трех месяцев и без необходимости увеличения дозы кортикостероидов и иммунодепрессантов. Здесь доза преднизолона не превышала 10 мг в сутки. Оценка активности заболевания по шкале ECLAM20 варьировалась от 1 до 7, и 21 пациент получал преднизолон или эквивалентные кортикостероиды в дозе 5–75 мг/сут.

    ВЫДЕЛЕНИЕ МОНОЦИТОВ, КУЛЬТУРА КЛЕТОК И ПРОТОЧНАЯ ЦИТОМЕТРИЯ

    РВМС получали из 20–30 мл лимонной крови пациентов с СКВ или из лейкоцитарных пленок здоровых доноров.Выделение и культивирование PBM проводили, как описано.16 Для оценки роли кортикостероидов мы добавляли 0,5 мкМ или 5 мкМ метилпреднизолона (МП). Для дифференцировки DC использовали 200 ЕД/мл (40 нг/мл) рекомбинантного человеческого (rhu) GM-CSF (PBH, Ганновер, Германия) и 50 ЕД/мл (0,5 нг/мл) rhuIL4 (PBH, Ганновер, Германия). ) были добавлены, как описано.16

    Поверхностные антигены моноцитарных клеток окрашивали и анализировали, как описано,21 с использованием меченных флуорохромом (FITC/PE) антител, направленных против CD1a (Dianova, Гамбург, Германия), CD3 (Dako, Гамбург, Германия), CD14 (Dianova), CD19 (Дако), CD33 (Дако), CD66b (Дианова), CD71 (Дако) или HLA-DR (Дако).Проточную цитометрию выполняли на FACScan (Becton Dickenson, Гейдельберг, Германия) с использованием программного обеспечения Cell-Quest и регистрировали не менее 10 000 событий в целом и 2000 событий в воротах моноцитов. Популяции моноцитарных клеток идентифицировали на диаграмме рассеяния, как описано выше, включая контрольное мечение моноцитов в периферической крови и использование соответствующих по изотипу контрольных антител MOPC21 и UPC-10 (Sigma)21.

    ИФА ДЛЯ TNFα И IL6

    Супернатанты культур моноцитов анализировали с помощью сэндвич-ELISA на наличие TNFα с использованием согласованных пар моноклональных мышиных античеловеческих TNFα (Pharmingen, Гамбург, Германия) с использованием стандартных методов.Вкратце, планшеты для ELISA (Nunc, Висбаден, Германия) покрывали первичным антителом (2 мкг/мл), разводили в 0,05 М карбонатном буфере с рН 9,6 (50 мкл на лунку) и инкубировали в течение ночи при 4°С. После трехкратной промывки планшетов фосфатно-солевым буфером (PBS) (200 мкл/лунка) их блокировали PBS/10% FCS (200 мкл/лунка) в течение одного часа при 37°C и трижды промывали PBS/0,05 % Tween  20. Затем добавляли тестируемые образцы по 100 мкл/лунку и стандартный белок и инкубировали в течение ночи при 4°C. Планшеты семь раз промывали PBS/0.05% Tween  20. После добавления 100 мкл/лунку биотинилированного моноклонального мышиного антитела против цитокинов человека (2 мкг/мл в PBS/10% FCS) планшеты инкубировали в течение одного часа при 37°C и восемь раз промывали PBS/0,05% Tween. 20. В планшеты добавляли сто мкл/лунку стрептавидина, конъюгированного с пероксидазой (Dianova, Гамбург, Германия), которые затем инкубировали в течение 30 минут при комнатной температуре. После этого их восемь раз промывали PBS/0,05% Tween 20. В планшеты добавляли 100 мкл/лунку TMB-субстрата (Sigma, Deisenhofen, Germany).Развитие окраски останавливали с помощью 50 мкл 1 M H 2 SO 4 . Оптическую плотность считывали при 450 нм с использованием считывателя ELISA (Anthos, Кельн, Германия). Предел обнаружения составил 50 пг/мл.

    СТАТИСТИКА

    Статистический анализ выполнен с использованием пакета программ Instat. Для оценки статистической значимости данных проточной цитометрии мы использовали процент положительных клеток и среднее геометрическое интенсивности флуоресценции (экспрессия маркера, измеренная в логарифмической шкале), предоставленные CellQuest.Медианы сравнивались с использованием непарного U-критерия Манна-Уитни. Точно так же мы сравнили медианы секреции цитокинов (ELISA).

    Результаты

    ФЕНОТИП И СПОНТАННАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ МОНОЦИТОВ

    Моноциты здоровых доноров (n=8) анализировали методом проточной цитометрии и сравнивали с PBM больных СКВ (n=17). PBM от здоровых доноров экспрессировали антигены клеточной поверхности CD14 и HLA-DR, как показано на фиг.1 (контрольный ряд). Напротив, PBM от пациентов с СКВ экспрессировала значительно меньше CD14 или HLA-DR (таблица   1), а популяции вообще не экспрессировали эти маркеры.В четырех случаях менее 20% клеток, определяемых анализом диаграмм рассеяния, экспрессировали корецептор ЛПС CD14. Более того, количество CD14 на положительных моноцитах было значительно снижено (таблица 1). Прямое сравнение двух миеломоноцитарных маркеров CD14 и CD33 (пример на рис. 1, пациент 3) показало в большинстве случаев большее количество клеток CD33 + , чем клеток CD14 + , что указывает на селективную потерю CD14. Кроме того, экспрессия CD71 была обнаружена на свежевыделенных моноцитах больных СКВ (5 из 17), но никогда на моноцитах здоровых доноров.Чтобы исключить возможность отсутствия моноцитов СКВ из-за изменения размера клеток или зернистости, диаграмму рассеяния анализировали в целом на наличие моноцитов CD14 + , но популяции моноцитов необычного размера или зернистости не наблюдалось (данные не показано). Контроль проводили с αCD3, αCD19 и αCD66b, чтобы исключить присутствие Т-клеток, В-клеток и нейтрофилов соответственно. Эти клетки не присутствовали в воротах моноцитов в количестве более 15%. Контрольное мечение моноцитов СКВ в периферической крови также показало, что этот фенотип не был связан с процедурой выделения с помощью фиколла.Аналогично, контрольные мечения здоровых добровольцев показали, что наблюдаемые различия не были связаны с препаратом лейкоцитарной пленки (данные не показаны).

    Рисунок 1

    Репрезентативные примеры поверхностных маркеров на моноцитах трех пациентов с активной СКВ. Моноциты здоровых доноров (контроль) показали почти однородное окрашивание на CD14 (сильное) и HLA-DR (слабое). Моноциты от больных СКВ показали различное количество положительных клеток. Во многих случаях было больше клеток с HLA-DR + , чем с CD14 + (см. пациента 1), но экспрессия двух маркеров не коррелировала.Клетки экспрессировали миелоидные маркеры, такие как CD33, но также был обнаружен маркер активации CD71. Клетки анализировали после гейтирования диаграмм рассеяния моноцитарных клеток. Контроли и пациенты не реагировали на изотипические контроли несущественной специфичности. Контрольная маркировка выявила <15% контаминирующих лимфоцитов или нейтрофилов.

    Таблица 1

    Статистика анализа моноцитов у пациентов с СКВ и контрольной группы здоровых людей

    PBM от пациентов с СКВ (n=12) повышали экспрессию как CD14, так и HLA-DR в течение 72 часов in vitro, теперь представляя фенотип свежевыделенных PBM от здоровых доноров (не показаны).Процент клеток CD14 + был увеличен, тогда как экспрессия MHC класса II была немного снижена на моноцитарных клетках пациентов с СКВ (таблица 1). Маркер клеток Лангерганса CD1a, который экспрессировался на MoAC от здоровых доноров13, лишь изредка обнаруживался на моноцитарных клетках пациентов с СКВ (таблица 1).

    В этом контексте мы проанализировали влияние кортикостероидов на фенотип и дифференцировку моноцитов. МП добавляли к культурам моноцитов здоровых доноров в конечной концентрации 0.5 или 5 мкМ соответственно. Однако никаких изменений в экспрессии CD14 или HLA-DR не наблюдалось в результате добавления MP (не показано).

    СЕКРЕЦИЯ TNFα И ЭФФЕКТЫ GM-CSF И IL4

    Супернатанты культур тестировали на наличие TNFα, который описан как важный медиатор активности моноцитов и, возможно, изменяется у пациентов с СКВ9. 22 Как показано на рисунке 2, моноциты пациентов с СКВ продуцировали в 10 раз больше TNFα, чем моноциты здоровых доноров (таблица 1).

    Рисунок 2

    Секреция цитокинов моноцитами здоровых доноров (контроль) и больных СКВ.Секрецию цитокинов измеряли через 24 часа после выделения клеток. В одну группу моноцитов СКВ добавляли GM-CSF и IL4. Представлены индивидуальные данные и медианы.

    Наконец, был проанализирован, можно ли преодолеть эту ограниченную способность к дифференцировке путем культивирования PBM СКВ у пациентов в присутствии GM-CSF и IL4. После трех дней культивирования PBM от здоровых доноров экспрессировали CD1a, CD14 снижалась, а HLA-DR повышалась (рис. 3). Напротив, только несколько PBM от пациентов с СКВ экспрессировали CD1a, экспрессия CD14 была значительно повышена, а HLA-DR не был модулирован до уровня здоровых контролей (рис. 3, таблица 1).Дополнительные маркеры, такие как CD40 или CD80, не повышались во время культивирования (данные не показаны). При исследовании продукции TNFα стало очевидным, что эта комбинация цитокинов достоверно подавляла продукцию TNFα (p=0,036), но не до уровня моноцитов здоровых доноров (таблица 1; рис.2).

    Рисунок 3

    Дифференцировка моноцитов после обработки GM-CSF и IL4. На 3-й день моноциты от здоровых доноров имели CD1a + / CD14 низкий / HLA-DR ++ , поэтому представляли собой дендритные клетки, происходящие из моноцитов.Напротив, моноциты больных СКВ имели CD1a /CD14 +/HLA-DR ++. Этот пациент был репрезентативным для шести проанализированных пациентов. Различия в экспрессии CD1 и CD14 были очень значительными (оба p = 0,0007). Проточный цитометрический анализ проводили, как показано на рисунке 1, изотипические контроли не показаны.

    Поскольку исследование было разработано для ретроспективного сравнения изменений in vitro с клиническим течением заболевания, мы сравнили результаты биологии моноцитов с клиническими параметрами, такими как титры анти-ДНК-Ab, уровни C3/C4, количество лейкоцитов или дозы кортикостероидов.Однако ни один из этих параметров не указывал на какую-либо (положительную или отрицательную) корреляцию, а также не было возможности найти статистически значимую разницу между параметрами активных и неактивных пациентов. Статистическая невозможность выделить активных и неактивных пациентов была связана с клинической и лабораторной изменчивостью некоторых пациентов в обеих группах. Некоторые данные, однако, создавали впечатление, что изменения были наиболее тяжелыми у больных с острым заболеванием.

    Обсуждение

    Антигенпредставляющие клетки, и особенно ДК, вызывают растущий интерес для понимания механизмов регуляции иммунного ответа.Здесь мы исследовали свежевыделенные моноциты от пациентов с СКВ, уделяя особое внимание их способности дифференцироваться в сторону дополнительных клеток/дендритных клеток.

    Неожиданно моноциты были сильно изменены, а субпопуляции даже не экспрессировали молекулы CD14 и MHC класса II. Эти результаты согласуются с более ранними исследованиями, показывающими повышенный уровень sCD14 и сниженное количество моноцитов HLA-DR + .5 6 Ни экспрессия CD14, ни HLA-DR не коррелировали с активностью заболевания.Поскольку моноциты были обогащены более чем на 85% по данным окрашивания по Гимзе и проточной цитометрии, контаминацию другими типами клеток можно исключить. Следует подчеркнуть, что методы, использующие экспрессию CD45 и CD14 для классификации моноцитов, не подходят для обнаружения таких изменений.21 Моноциты от пациентов с СКВ повышали регуляцию CD14 и HLA-DR в течение 72 часов, таким образом, вновь превращаясь в нормальный PBM. Экспрессируя такие маркеры, как CD71 (рецептор трансферрина), они показали параметр активации, связанный с популяциями макрофагов, таким образом представляя собой антиподы вспомогательных клеток.14 Соответственно, моноциты больных СКВ не дифференцируются спонтанно во вспомогательные клетки. Было показано, что лекарства являются наиболее маловероятным кандидатом для объяснения изменений. Тестируемые концентрации МП не оказывали никакого влияния на дифференцировку, а у двух пациентов, не получавших кортикостероиды, также наблюдался измененный фенотип моноцитов. У пациентов, получавших кортикостероиды, не наблюдалось корреляции между дозой применения кортикостероидов и интенсивностью экспрессии маркеров.Это соответствует данным Shirikawa et al . 5, не обнаружив корреляции сниженных уровней МНС класса II и применения кортикостероидов. Однако сообщалось об ингибирующем действии кортикостероидов как на макрофаги, так и на ДК in vitro в связи с нарушением функции, например, при стимуляции Т-клеток.23 ,24

    Воспалительный цитокин TNFα был сильно сверхэкспрессирован. Что касается биологии TNFα, вполне вероятно, что это нарушение продукции цитокинов было связано с изменениями фенотипа и дифференцировки, наблюдаемыми в условиях спонтанного культивирования.Однако потребуется дальнейший анализ, чтобы определить, является ли биологически активным весь TNFα, продуцируемый при заболевании. Также возможно, что повышенные уровни продукции TNFα уравновешиваются повышенной продукцией sTNFR или антагонистических цитокинов in vivo. У некоторых пациентов был снижен уровень IL6 (данные не показаны). Поскольку IL6 связывают с дополнительной активностью миелоидных клеток и дифференцировкой по направлению к DC, его низкая экспрессия в этих случаях может дополнительно помочь объяснить изменения, наблюдаемые в биологии моноцитов.

    Ограниченная гибкость дифференцировки моноцитов у пациентов с СКВ была подчеркнута их неспособностью реагировать на GM-CSF и IL4 для образования DC, происходящих из моноцитов. была замечена экспрессия CD1a. MHC класса II повышался, но не до такой степени, как у MoDC от здоровых доноров. Кроме того, эти измененные клетки пациентов не соответствовали каким-либо другим требованиям DC, таким как неприлипание или стимулирующая способность Т-клеток.TNFα подавлялся под эгидой GM-CSF и IL4, но не до уровня здоровых контролей. Дальнейшие исследования должны будут изучить, в какой степени повышенное количество одного или двух цитокинов может улучшить дифференцировку DC или какие цитокины или антицитокины необходимы дополнительно.

    Таким образом, мы обнаружили серьезные изменения в биологии моноцитов у пациентов, страдающих СКВ. Наши данные указывают на дисбаланс стимулов in vivo, который можно отслеживать ex vivo.Пока еще предстоит выяснить, являются ли эти изменения результатом системного воспаления при СКВ или представляют собой внутренние черты патогенного воздействия самого заболевания. Хотя индукция толерантности хорошо изучена в последние годы, и профессиональные антигенпрезентирующие клетки, такие как ДК, могут индуцировать толерантность,25 роль измененной презентации антигена остается неопределенной. Дисбаланс в биологии моноцитов/ДК и неспособность генерировать соответствующую помощь Т-клеток могут способствовать начальной индукции аутоиммунитета даже при заболеваниях, опосредованных антителами/В-клетками, таких как СКВ.Будущие исследования моноцитов и других вспомогательных клеток могут помочь разрешить загадочную индукцию аутоиммунитета при СКВ.

    Благодарности

    Авторы выражают благодарность доктору С. Блабе и миссис И. Соммер за критическое прочтение рукописи.

    Передача сигналов интерлейкина-4 повышает выживаемость циркулирующих моноцитов in vivo

    1 Венский медицинский университет, Вена, Австрия, 2 Институт сердечно-сосудистых исследований им. Людвига Больцмана, Вена, Австрия, 3 Дунайский университет Кремса, Кремс-ан-дер-Донау, Австрия, 4 Вильгельминская больница, 3-й медицинский факультет , Вена, Австрия, 5 Университет Зигмунда Фрейда, Вена, Австрия, 6 Исследовательский центр молекулярной медицины Австрийской академии наук, Вена, Австрия, 7 Кейптаунский университет, Кейптаун, Южная Африка

    История вопроса: Моноциты представляют собой иммунные клетки, которые дифференцируются в подмножества путем последовательного перехода.Время жизни различается между отдельными подмножествами в пределах от 1 дня до 1 недели. Было показано, что передача сигналов интерлейкина-4 (IL-4) способствует пролиферации и поляризации макрофагов независимо от колониестимулирующих факторов.

    Цели: Неизвестно, влияет ли ИЛ-4 на гомеостаз моноцитов. Мы изучили значимость IL-4/13 на моноцитах во время гомеостаза у мышей, лишенных функциональных рецепторов IL-4.

    Методы: Анализ количества лейкоцитов в крови и тканях.Апоптоз моноцитов оценивали секвенированием РНК и гистохимическим окрашиванием в селезенке. Моноциты человека стимулировали IL-4 для изучения его влияния на выживаемость in vitro. Влияние передачи сигналов альфа-рецептора IL-4 на продолжительность жизни субпопуляций моноцитов изучали на мышах с нокаутом. Кроме того, IL-4 вводили подкожно мышам дикого типа для оценки влияния повышенных уровней IL-4 на продолжительность жизни моноцитов. Физиологическая значимость наших результатов была окончательно изучена на модели стерильного перитонита.

    Результаты: Мы показали, что IL-4 действует как гомеостатический фактор, регулирующий количество циркулирующих моноцитов. Мы обнаружили, что нокаут альфа-рецептора IL-4 приводит к уменьшению вдвое количества моноцитов в крови без изменения моноцитопоэза в костном мозге. Анализ моноцитов селезенки с помощью RNAseq и иммуноокрашивания выявил увеличение апоптотических моноцитов селезенки IL-4Rα -/- мышей. Кроме того, мы продемонстрировали, что базальная активность рецептора IL-4 напрямую регулирует продолжительность жизни моноцитов in vivo.Нокаут IL-4Rα уменьшал продолжительность жизни моноцитов Ly6C low в циркуляции, тогда как подкожное введение IL-4 еще больше продлевало ее. Наконец, нокаут IL-4Rα снижает рекрутирование моноцитов при воспалительной стимуляции.

    Выводы: Мы определили новую роль базальных уровней IL-4 в регуляции продолжительности жизни моноцитов in vivo.

    Цитировать этот реферат в стиле АМА:

    Хайдер П., Крал-Пойнтнер Дж., Зальцманн М., Блайхерт С., Шроттмайер В., Каун С., Брекало М., Хенгстенберг С., Фишер М., Спайдль В., Хубер К., Кнапп С., Бромбахер Ф., Бростян С., Войта Дж., Хоэнсиннер П.Передача сигналов интерлейкина-4 повышает выживаемость циркулирующих моноцитов in vivo [аннотация].