mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-2009-2-3-177-184mimmun-289Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESВЛИЯНИЕ IL-4 НА АКТИВНОСТЬ ТРАНСКРИПЦИОННОГО ФАКТОРА STAT6 В ЛИМФОЦИТАХ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ БОЛЬНЫХ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙEFFECTS OF IL-4 UPON THE ACTIVITY OF STAT6 TRANSCRIPTION FACTOR IN PERIPHERAL BLOOD LYMPHOCYTES IN BRONCHIAL ASTHMAМинеевВ. Н.MineevV. N.

кафедра госпитальной терапии им. акад. М.В.Черноруцкого

198516, Санкт-Петербург, г. Петродворец, Санкт-Петербургский пр., д. 56, кв.15. Тел.: (812) 450-71-63

minvn@spmu.rssi.ruСорокинаЛ. Н.SorokinaL. N.

кафедра госпитальной терапии им. акад. М.В.Черноруцкого

minvn@spmu.rssi.ruНёмаМ. А.NyomaM. A.

кафедра госпитальной терапии им. акад. М.В.Черноруцкого

minvn@spmu.rssi.ruСанкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. ПавловаRussian Federation200919072014112-3177184Copyright © Минеев В.Н., Сорокина Л.Н., Нёма М.А., 20142014Минеев В.Н., Сорокина Л.Н., Нёма М.А.Mineev V.N., Sorokina L.N., Nyoma M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/289

Резюме. Цель исследования – изучить уровни STAT6 и pSTAT6 в условиях влияния IL-4 у больных бронхиальной астмой (БА). Обследовано 10 практически здоровых лиц и 33 больных аллергической и неаллергической БА различной степени тяжести. Для активации применяли IL-4 (Sigma Aldrich, США) в концентрации 10 нг/мл в течение 1 ч. Применяли методику Western blotting в соответствии со стандартным протоколом (Amersham) с использованием соответствующих антител: анти-STAT6, анти-pSTAT6 (Cell Signaling). Уровень белка стандартизировали по β-актину (Cell Signaling, USA). В условиях активации IL-4 выявлено нарастание уровня активированного pSTAT6 (фосфорилированной формы) в лимфоцитах периферической крови у больных БА во всех группах, более выраженное при аллергической, нежели при неаллергической БА. Уровни экспрессии STAT6 в лимфоцитах периферической крови у больных с тяжелым течением БА были достоверно выше, чем при среднетяжелой БА. Выявлено активирующее влияние IL-4 на уровень транскрипционного фактора рSTAT6, наиболее выраженное при аллергической форме БА. Уровень транскрипционного фактора STAT6 может служить показателем тяжести заболевания. Работа в 2008 году поддержана грантом по итогам конкурса научных работ молодых ученых СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова на «Стипендию года» за 2007 год.

Abstract. The aim of the study is to specify the levels of STAT6, and phospho-STAT6 under the influence of IL-4 in patients with bronchial asthma (BA). The samples from ten healthy controls and thirty-three BA patients with allergic and non-allergic clinical forms of different severity were under investigation. Peripheral blood lymphocytes were treated with 10 ng/ml of IL-4 (Sigma Aldrich, USA) for 1 h. Then the proteins (STAT6 and phospho-STAT6) expressed in peripheral lymphocytes were analyzed by Western blot of cell lysates. Preparation of the cell lysates and Western blotting were carried out using standard procedures. Antibodies against phospho-STAT6 and STAT6 (10 ng/ml) were used (Cell Signaling, USA). Levels of thespecific proteins were standardized according to β-actin (Cell Signaling, USA). Treatment with IL-4 caused an increase of phospho-STAT6 levels in lymphocytes of all BA patients, as compared with control group. In allergic BA, the phospho-STAT6 levels were significantly higher than in non-allergic clinical forms. Expression of STAT6 in lymphocytes of patients with severe BA was significantly higher, as compared to BA of moderate severity. An IL-4-induced activation of the STAT6 transcription factor was revealed in an in vitro system, being mostly expressed in allergic BA. The level of STAT6 may serve as a BA severity index. This study was supported by a «Scholarship of the Year» grant from the St. Petersburg State Medical I. Pavlov University (2007).

бронхиальная астмаJAK-STAT-системаIL-4STAT6pSTAT6лимфоцитыbronchial asthmaJAK-STAT-systemIL-4STAT6pSTAT6lymphocytesReferencesЛимфоциты: методы: Пер. с англ. / Под ред. Дж. Клауса. – М.: Мир, 1990. – 395 с.Лимфоциты: методы: Пер. с англ. / Под ред. Дж. Клауса. – М.: Мир, 1990. – 395 с.Минеев В.Н., Нестерович И.И., Лалаева Т.М., Иванова В.В., Яблонская В.Н., Булатова Н.Ю., Лукашевская Н.Н., Сорокина Л.Н., Рабик Ю.Д., Супранович И.Ю., Волченкова О.С., Болотина Н.В. Сигнальные системы при бронхиальной астме // Ученые записки СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. – 2001. – Т. 8, № 1. – С. 17-21.Минеев В.Н., Нестерович И.И., Лалаева Т.М., Иванова В.В., Яблонская В.Н., Булатова Н.Ю., Лукашевская Н.Н., Сорокина Л.Н., Рабик Ю.Д., Супранович И.Ю., Волченкова О.С., Болотина Н.В. Сигнальные системы при бронхиальной астме // Ученые записки СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. – 2001. – Т. 8, № 1. – С. 17-21.Минеев В.Н., Сорокина Л.Н. Современные представления о JAK-STAT системе как новой сигнальной системе и ее нарушениях при иммунной патологии (Часть I) // Аллергология. – 2005. – № 4. – С. 38-44.Минеев В.Н., Сорокина Л.Н. Современные представления о JAK-STAT системе как новой сигнальной системе и ее нарушениях при иммунной патологии (Часть I) // Аллергология. – 2005. – № 4. – С. 38-44.Минеев В.Н., Сорокина Л.Н. Современные представления о JAK-STAT системе как новой сигнальной системе и ее нарушениях при иммунной патологии: механизмы негативной регуляции (Часть II) // Аллергология. – 2006. – № 1. – С. 49-55.Минеев В.Н., Сорокина Л.Н. Современные представления о JAK-STAT системе как новой сигнальной системе и ее нарушениях при иммунной патологии: механизмы негативной регуляции (Часть II) // Аллергология. – 2006. – № 1. – С. 49-55.Минеев В.Н., Сорокина Л.Н. Экспрессия STAT6 в лимфоцитах периферической крови больных аллергической бронхиальной астмой // Медицинская иммунология. – 2007. – Т. 9, № 4-5. – С. 405-410.Минеев В.Н., Сорокина Л.Н. Экспрессия STAT6 в лимфоцитах периферической крови больных аллергической бронхиальной астмой // Медицинская иммунология. – 2007. – Т. 9, № 4-5. – С. 405-410.Фрейдлин И.С., Тотолян А.А. Иммунологические механизмы аллергических реакций. // Общая аллергология. – Т. 1. – СПб., 2001. – С. 169-381.Фрейдлин И.С., Тотолян А.А. Иммунологические механизмы аллергических реакций. // Общая аллергология. – Т. 1. – СПб., 2001. – С. 169-381.Biola A., Andreau K., David M., Sturm M., Haake M., Bertoglio J., Pallardy M. The glucocorticoid receptor and STAT6 physically and functionally interact in T-lymphocytes // FEBS Letters – 2000. – Vol. 487. – P. 229-233.Biola A., Andreau K., David M., Sturm M., Haake M., Bertoglio J., Pallardy M. The glucocorticoid receptor and STAT6 physically and functionally interact in T-lymphocytes // FEBS Letters – 2000. – Vol. 487. – P. 229-233.Caramori G., Lim S., Ito K., Tomita K., Oates T., Jazrawi E., Chung K.F., Barnes P.J., Adcock I.M. Expression of GATA family of transcription factors in T-cells, monocytes and bronchial biopsies // Eur. Respir. J. – 2001. – Vol. 18. – P. 466-473.Caramori G., Lim S., Ito K., Tomita K., Oates T., Jazrawi E., Chung K.F., Barnes P.J., Adcock I.M. Expression of GATA family of transcription factors in T-cells, monocytes and bronchial biopsies // Eur. Respir. J. – 2001. – Vol. 18. – P. 466-473.Christodoulopoulos P., Cameron L., Nakamura Y., Lemi re C., Muro S., Dugas M., Boulet L-P., Laviolette M., Olivenstein R., Hamid Q. Th2 cytokine-associated transcription factors in atopic and nonatopic asthma: evidence for differential signal transducer and activator of transcription 6 expression // J. Allergy Clin. Immunol. – 2001. – Vol. 107, N 4. – P. 586–591.Christodoulopoulos P., Cameron L., Nakamura Y., Lemi re C., Muro S., Dugas M., Boulet L-P., Laviolette M., Olivenstein R., Hamid Q. Th2 cytokine-associated transcription factors in atopic and nonatopic asthma: evidence for differential signal transducer and activator of transcription 6 expression // J. Allergy Clin. Immunol. – 2001. – Vol. 107, N 4. – P. 586–591.Chung K. F., Barnes P. J. Cytokines in asthma // Thorax. – 1999. – Vol. 54. – P. 825-857.Chung K. F., Barnes P. J. Cytokines in asthma // Thorax. – 1999. – Vol. 54. – P. 825-857.Darnell J.E., Kerr I.M., Stark G.R. Jak –STAT pathways and transcriptional activation in response to IFNs and other extracellular signaling proteins // Science. – 1994. – Vol. 64. – Р. 1415-1421.Darnell J.E., Kerr I.M., Stark G.R. Jak –STAT pathways and transcriptional activation in response to IFNs and other extracellular signaling proteins // Science. – 1994. – Vol. 64. – Р. 1415-1421.Diel F., Borck H., Horr B. Distinct responses to histamine of STAT1 and STAT6 phosphoregulation in human T helper lymphocytes // Inflamm. Res. – 2004. – Vol. 53., N 1. – P. 19-20.Diel F., Borck H., Horr B. Distinct responses to histamine of STAT1 and STAT6 phosphoregulation in human T helper lymphocytes // Inflamm. Res. – 2004. – Vol. 53., N 1. – P. 19-20.Herrick Ch.A., Bottomly K. To respond or not to respond: T cells in allergic asthma // Nature Reviews / Immunology. – 2003. – Vol. 3. – P. 1-8.Herrick Ch.A., Bottomly K. To respond or not to respond: T cells in allergic asthma // Nature Reviews / Immunology. – 2003. – Vol. 3. – P. 1-8.Kaplan M.H., Schindler U., Smiley S.T., Grusby M.J. Stat6 is required for mediating responses to IL-4 and for development of Th2 cells // Immunity. – 1996. – Vol. 4. – P. 313-319.Kaplan M.H., Schindler U., Smiley S.T., Grusby M.J. Stat6 is required for mediating responses to IL-4 and for development of Th2 cells // Immunity. – 1996. – Vol. 4. – P. 313-319.Kharmate G., Liu Z., Patterson E., Khan M.M. Histamine affects STAT6 phosphorylation via its effects on IL-4 secretion: role of H1 receptors in the regulation of IL-4 production // Int. Immunophrmacol. – 2007. – Vol.7, N 3. – P. 277–286.Kharmate G., Liu Z., Patterson E., Khan M.M. Histamine affects STAT6 phosphorylation via its effects on IL-4 secretion: role of H1 receptors in the regulation of IL-4 production // Int. Immunophrmacol. – 2007. – Vol.7, N 3. – P. 277–286.Kuperman D., Schofield B., Wills-Karp M., Grusby M.J. Signal transducer and activator of transcription factor 6 (Stat6)-deficient mice are protected from antigen-induced airway hyperresponsiveness and mucus production // J. Exp. Med. – 1998. – Vol.187. – P. 939-948.Kuperman D., Schofield B., Wills-Karp M., Grusby M.J. Signal transducer and activator of transcription factor 6 (Stat6)-deficient mice are protected from antigen-induced airway hyperresponsiveness and mucus production // J. Exp. Med. – 1998. – Vol.187. – P. 939-948.Leonard C., Tormey V., Burke C., Poulter L.W. Allergen-induced cytokine production in atopic disease and its relationship to disease severity // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. – 1997. – Vol. 17. – P. 368 - 375.Leonard C., Tormey V., Burke C., Poulter L.W. Allergen-induced cytokine production in atopic disease and its relationship to disease severity // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. – 1997. – Vol. 17. – P. 368 - 375.Mullings, R.E., Wilson S.J., Puddicombe S.M., Lordan J.L., Bucchieri F., Djukanović R., Howarth P.H., Harper S., Holgate S.T., Davies D.E. Signal transducer and activator of transcription 6 (STAT - 6) expression and function in asthmatic bronchial epithelium // J. Allergy Clin. Immunol. – 2001. – Vol. 108, N 5. – P. 832-838.Mullings, R.E., Wilson S.J., Puddicombe S.M., Lordan J.L., Bucchieri F., Djukanović R., Howarth P.H., Harper S., Holgate S.T., Davies D.E. Signal transducer and activator of transcription 6 (STAT - 6) expression and function in asthmatic bronchial epithelium // J. Allergy Clin. Immunol. – 2001. – Vol. 108, N 5. – P. 832-838.Murray P.J. The JAK-STAT signaling pathway: input and output integration // J. Immunol. – 2007. – Vol. 178. – P. 2623-2629.Murray P.J. The JAK-STAT signaling pathway: input and output integration // J. Immunol. – 2007. – Vol. 178. – P. 2623-2629.Nelson G., Wilde G.J.C., Spiller D.G., Kennedy S.M., Ray D.W., Sullivan E., Unitt J.F., White R.H. NF-kB signalling is inhibited by glucocorticoid receptor and STAT6 via distinct mechanisms // Journal of Cell Science – 2003. – Vol.116. – P. 2495 - 2503.Nelson G., Wilde G.J.C., Spiller D.G., Kennedy S.M., Ray D.W., Sullivan E., Unitt J.F., White R.H. NF-kB signalling is inhibited by glucocorticoid receptor and STAT6 via distinct mechanisms // Journal of Cell Science – 2003. – Vol.116. – P. 2495 - 2503.O’Shea J. J., Park H., Pesu M., Borie D., Changelian P. New strategies for immunosuppression: interfering with cytokines by targeting the Jak –Stat pathway // Curr. Opin. Rheumatol. – 2005. – Vol. 17, N 3. – P. 305-311.O’Shea J. J., Park H., Pesu M., Borie D., Changelian P. New strategies for immunosuppression: interfering with cytokines by targeting the Jak –Stat pathway // Curr. Opin. Rheumatol. – 2005. – Vol. 17, N 3. – P. 305-311.Pernis A.B., Rothman P.B. JAK-STAT signaling in asthma // J. Clin. Invest. – 2002. – Vol. 109, N 10. – P. 1279-1283.Pernis A.B., Rothman P.B. JAK-STAT signaling in asthma // J. Clin. Invest. – 2002. – Vol. 109, N 10. – P. 1279-1283.Rawlings J.S., Rosler K.M., Harrison D.A. The JAK-STAT signaling pathway // J. Cell Science. – 2004. – Vol. 117. – P. 1281-1283.Rawlings J.S., Rosler K.M., Harrison D.A. The JAK-STAT signaling pathway // J. Cell Science. – 2004. – Vol. 117. – P. 1281-1283.Shi H.Z., Deng J.M., Xu H., Nong Z.X., Xiao C.Q., Liu Z.M., Qin S.M., Jiang H.X., Liu G.N., Chen Y.Q. Effect of inhaled interleukin-4 on airway hyperreactivity in asthmatics // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 1998. – Vol. 157. – P. 1818-1821.Shi H.Z., Deng J.M., Xu H., Nong Z.X., Xiao C.Q., Liu Z.M., Qin S.M., Jiang H.X., Liu G.N., Chen Y.Q. Effect of inhaled interleukin-4 on airway hyperreactivity in asthmatics // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 1998. – Vol. 157. – P. 1818-1821.Shuai K., Liu B. Regulation of JAK-STAT signalling in the immune system // Nature. – 2003. – Vol. 3. – P. 900-911.Shuai K., Liu B. Regulation of JAK-STAT signalling in the immune system // Nature. – 2003. – Vol. 3. – P. 900-911.Steinke J.W., Borish L. Th2 cytokines and asthma. Interleukin-4: its role in the pathogenesis of asthma, and targeting it for asthma treatment with interleukin-4 receptor antagonists. // J. Respir. Res. – 2001. – Vol. 2. – P. 66-70.Steinke J.W., Borish L. Th2 cytokines and asthma. Interleukin-4: its role in the pathogenesis of asthma, and targeting it for asthma treatment with interleukin-4 receptor antagonists. // J. Respir. Res. – 2001. – Vol. 2. – P. 66-70.Walker C., Bauer W., Braun R.K., Menz G., Braun P., Schwarz F., Hansel T.T., Villiger B. Activated T cells and cytokines in bronchoalveolar lavages from patients with various lung diseases associated with Eosinophilia // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 1994. – Vol. 150. – P. 1038-1048.Walker C., Bauer W., Braun R.K., Menz G., Braun P., Schwarz F., Hansel T.T., Villiger B. Activated T cells and cytokines in bronchoalveolar lavages from patients with various lung diseases associated with Eosinophilia // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 1994. – Vol. 150. – P. 1038-1048.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.