Лопатникова Юлия А. – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии
Новосибирск
PhD (Bilogy), Senior Research Associate, Laboratory of Molecular Immunology
Novosibirsk
Жукова Юлия Владимировна – кандидат медицинских наук, лаборант-исследователь лаборатории молекулярной иммунологии
Новосибирск
PhD (Medicine), Research Assistant, Laboratory of Molecular Immunology
Novosibirsk
Альшевская Алина А. – кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник. лаборатории молекулярной иммунологии
Новосибирск
PhD (Medicine), Senior Research Associate, Laboratory of Molecular Immunology
Novosibirsk
Облеухова Ирина А. – кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии
Новосибирск
PhD (Medicine), Senior Research Associate, Laboratory of Molecular Immunology
Novosibirsk
Киреев Федор Д. – младший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии
Новосибирск
Junior Research Associate, Laboratory of Molecular Immunology
Novosibirsk
Беломестнова Ирина А. – лаборант-исследователь лаборатории молекулярной иммунологии
Новосибирск
Laboratory Assistant, Laboratory of Molecular Immunology
Novosibirsk
Сенников Сергей Витальевич – доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией молекулярной иммунологии
630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14
Sergey V. Sennikov, PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Laboratory of Molecular Immunology
14 Yadrintsevskaya St Novosibirsk 630099
TNFa является провоспалительным цитокином, передача сигналов которого осуществляется через рецепторы типа 1 (TNFR1) и типа 2 (TNFR2). TNFR1 обычно опосредует апоптоз, выживание клеток и секрецию цитокинов, в то время как TNFR2 избирательно опосредует выживание клеток и секрецию цитокинов. В некоторых случаях при активации рецепторов происходит изменение функционального ответа клеток на противоположный. Активация сигнальных путей имеет свои пусковые механизмы, отличающиеся при взаимодействии между разными формами цитокина и разными формами рецепторных комплексов, а также при изменении соотношения различных типов рецепторов. Изучение механизмов регуляции в системе лиганд-рецептор является приоритетной задачей многих исследований. В данной работе показано дозозависимое влияние TNFa на экспрессию цитокиновых рецепторов и изменение функционального ответа опухолевых клеточных линий различного происхождения. Для этого в исследовании проводили сравнительную оценку экспрессии и ко-экспрессии рецепторов, фаз клеточного цикла и апоптоза клеточных линий без стимуляции и стимулированных TNFa в концентрациях 5 и 50 нг/мл. Было выявлено, что для клеточной линии K562 характерны более выраженные изменения ко-экспрессии рецепторов, которые наблюдались при концентрации TNFa 50 нг/мл по сравнению как с контрольной группой, так и с группой 5 нг/мл. Снижение относительного содержания клеток, экспрессирующих только TNFR1, сочеталось со снижением процента клеток в апоптозе, что подтверждает литературные данные о роли данного рецептора в развитии апоптоза. При этом изменений плотности экспрессии для этой клеточной линии не наблюдалось. Для клеточной линии ZR75-1 наибольшее количество эффектов было выявлено также для концентрации TNFa 50 нг/мл. Увеличение относительного содержания клеток, экспрессирующих только TNFR2, сочеталось с увеличением апоптоза, однако плотность экспрессии данного типа рецептора была низкой, что могло повлиять на переключение сигнальных путей в сторону проапоптотических. Таким образом, наше исследование позволило выявить особенности изменений экспрессии и ко-экспрессии рецепторов TNFa, характерных для клеточных линий различного происхождения, а также изменение функционального ответа клеток в ответ на стимуляцию различными дозами цитокина. Все это позволяет расширить представления о регуляторных механизмах в системе цитокин-рецептор.
TNFa is a pro-inflammatory cytokine that is signaled through type 1 (TNFR1) and type 2 (TNFR2) receptors. TNFR1 normally mediates apoptosis, cell survival, and cytokine secretion, while TNFR2 selectively mediates cell survival and cytokine secretion. But in some cases, when receptors are activated, the functional response of cells changes to the opposite. Activation of signaling pathways has its own triggers, which differ in the interaction between different forms of cytokine and different forms of receptor complexes, as well as changes in the ratio of different types of receptors. The study of the mechanisms of regulation in the ligand-receptor system is a priority task for many studies. This work shows the dose-dependent effect of TNFa on the expression of cytokine receptors and changes in the functional response of tumor cell lines of various origins. For this, a comparative assessment of the expression and co-expression of receptors, cell cycle phases and apoptosis of cell lines without stimulation and stimulated with TNFa at concentrations of 5 and 50 ng/mL was carried out. It was found that the K562 cell line was characterized by more pronounced changes in receptor co-expression, which were observed at a TNFa concentration of 50 ng/mL compared to both the control group and the 5 ng/mL group. The decrease in the relative content of cells expressing only TNFR1 was combined with a decrease in the percentage of cells in apoptosis, which confirms the literature data on the role of this receptor in the development of apoptosis. At the same time, no changes in expression density were observed for this cell line. For the ZR75-1 cell line, the largest number of effects was also found for a TNFa concentration of 50 ng/mL. An increase in the relative content of cells expressing only TNFR2 was combined with an increase in apoptosis; however, the expression density of this type of receptor was low, which could affect the switching of signaling pathways towards proapoptotic ones. Thus, our study allowed us to reveal the features of changes in the expression and co-expression of TNFa receptors characteristic of cell lines of various origins, as well as changes in the functional response of cells in response to stimulation with different doses of cytokine. All this allows us to expand our understanding of the regulatory mechanisms in the cytokine-receptor system.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.