Preview

Медицинская иммунология

Расширенный поиск

Экспрессия поверхностных молекул и функциональные характеристики эндотелиальных клеток: влияние белковых фракций лизата микровезикул естественных киллеров в системе in vitro

https://doi.org/10.15789/1563-0625-PAF-2376

Полный текст:

Аннотация

Микровезикулы – мембранные образования размером от 100 до 1000 нм, продуцируемые различными клетками в состоянии покоя и активации, – могут передавать компоненты своего содержимого клеткам-мишеням, регулировать физиологические процессы, участвовать в развитии патологий. Среди множества клеток-источников микровезикул особый интерес представляют естественные киллеры – субпопуляция лимфоцитов, осуществляющих контактный цитолиз вирус-инфицированных и опухолевых клеток, а также участвующих в регуляции ангиогенеза. Продуцируя различные стимуляторы и ингибиторы этого процесса, естественные киллеры способны изменять функциональную активность эндотелиальных клеток путем контактного взаимодействия с ними собственных микровезикул. Учитывая недостаточность имеющихся в литературе сведений о способности экстраклеточных везикул влиять на функциональное состояние эндотелия в зависимости от баланса передаваемых ими про- и антиангиогенных факторов, целью данного исследования явилось изучение влияния белковых фракций лизата микровезикул, продуцируемых клетками естественных киллеров линии NK 92, на фенотип и функциональные характеристики эндотелиальных клеток линии EA.hy926 в модельном эксперименте in vitro. В результате микропрепаративного разделения лизата микровезикул клеток линии NK-92 было получено двенадцать белковых фракций (индукторы). Установлено, что пролиферация и миграция клеток линии EA.hy926 после их культивирования в присутствии десяти из двенадцати полученных фракций, в зависимости от концентрации содержащихся в них активных компонентов, изменялись разнонаправленно и дозозависимо или оставались неизменными. Показан преимущественно стимулирующий эффект воздействия индукторов на пролиферацию клеток-мишеней, что свидетельствует о наличии в этих фракциях белков, регулирующих функции эндотелия. При этом остаточная площадь, не занятая мигрировавшими эндотелиальными клетками после их культивирования в присутствии индукторов, не всегда коррелировала с интенсивностью миграции и не была обратно пропорциональна количеству мигрировавших клеток. Дополнительно было установлено, что ни одна из полученных белковых фракций не оказывала влияния на экспрессию рецепторов CD54 (ICAM-1), CD34, CD31 (PECAM-1), CD119 (IFNγR1) клетками линии EA.hy926. Полученные данные об изменении функциональных характеристик клеток линии EA.hy926 под влиянием белковых фракций лизата микровезикул, продуцируемых клетками линии NK-92, подтверждают вовлеченность этих субклеточных образований в обеспечение коммуникации естественных киллеров с клетками эндотелия и указывают на различное участие эффекторных белков, переносимых микровезикулами, в механизмах ангиогенеза.

Об авторах

А. В. Кореневский
ФГБНУ Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта
Россия

Андрей Валентинович Кореневский – доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник группы протеомной иммунорегуляции отдела иммунологии и межклеточных взаимодействий.

199034, Санкт-Петербург,  Менделеевская линия, 3. Тел.: 8 (812) 328-98-91, 323-75-45. Факс: 8 (812) 323-75-45


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



М. Э. Березкина
ФГБНУ Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта
Россия

Марьяна Эдуардовна Березкина – лаборант-исследователь лаборатории межклеточных взаимодействий отдела иммунологии и межклеточных взаимодействий.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



Т. Н. Герт
ФГБНУ Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта
Россия

Татьяна Николаевна Герт – лаборант лаборатории межклеточных взаимодействий отдела иммунологии и межклеточных взаимодействий.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



С. А. Синявин
ФГБНУ Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта
Россия

Серафим Александрович Синявин – студент группы протеомной иммунорегуляции отдела иммунологии и межклеточных взаимодействий.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



С. А. Сельков
ФГБНУ Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта; ФГБОУ ВО Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения РФ
Россия

Сергей Алексеевич Сельков – доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, руководитель отдела иммунологии и межклеточных взаимодействий НИИАГР имени Д.О. Отта; профессор кафедры иммунологии Первый Санкт-Петербургский ГМУ имени академика И.П. Павлова.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



Д. И. Соколов
ФГБНУ Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта; ФГБОУ ВО Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения РФ
Россия

Дмитрий Игоревич Соколов – доцент, заведующий лабораторией межклеточных взаимодействий отдела иммунологии и межклеточных взаимодействий НИИАГР имени Д.О. Отта; профессор кафедры иммунологии Первый Санкт-Петербургский ГМУ имени академика И.П. Павлова.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



Список литературы

1. Abhinand C.S., Raju R., Soumya S.J., Arya P.S., Sudhakaran P.R. VEGF-A/VEGFR2 signaling network in endothelial cells relevant to angiogenesis. J. Cell Commun. Signal., 2016, Vol. 10, no. 4, pp. 347-354.

2. Amchislavskii E.I., Sokolov D.I., Sel’kov S.A., Freidlin I.S. Proliferative activity of human endothelial cell line EA.hy926 and its modulation. Tsitologiia, 2005, Vol. 47, no. 5, pp. 393-403. (In Russ.)

3. Ashton S.V., Whitley G.S., Dash P.R., Wareing M., Crocker I.P., Baker P.N., Cartwright J.E. Uterine spiral artery remodeling involves endothelial apoptosis induced by extravillous trophoblasts through Fas/FasL interactions. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2005, Vol. 25, no. 1, pp. 102-108.

4. Bassani B., Baci D., Gallazzi M., Poggi A., Bruno A., Mortara L. Natural killer cells as key players of tumor progression and angiogenesis: old and novel tools to divert their pro-tumor activities into potent anti-tumor effects. Cancers, 2019, Vol. 11, no. 4, 461. doi: 10.3390/cancers11040461.

5. Bauvois B. New facets of matrix metalloproteinases MMP-2 and MMP-9 as cell surface transducers: outsidein signaling and relationship to tumor progression. Biochim. Biophys. Acta, 2012, Vol. 1825, no. 1, pp. 29-36.

6. Blois S.M., Klapp B.F., Barrientos G. Decidualization and angiogenesis in early pregnancy: unravelling the functions of DC and NK cells. J. Reprod. Immunol., 2011, Vol. 88, no. 2, pp. 86-92.

7. Burger D., Schock S., Thompson C.S., Montezano A.C., Hakim A.M., Touyz R.M. Microparticles: biomarkers and beyond. Clin. Sci. (Lond.), 2013, Vol. 124, no. 7, pp. 423-441.

8. Carmeliet P., Jain R.K. Molecular mechanisms and clinical applications of angiogenesis. Nature, 2011, Vol. 473, no. 7347, pp. 298-307.

9. Chazara O., Xiong S., Moffett A. Maternal KIR and fetal HLA-C: a fine balance. J. Leukoc. Biol., 2011, Vol. 90, no. 4, pp. 703-716.

10. Clark S.E., Burrack K.S., Jameson S.C., Hamilton S.E., Lenz L.L. NK cell IL-10 production requires IL-15 and IL-10 driven STAT3 activation. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 2087. doi: 10.3389/fimmu.2019.02087.

11. Dasgupta S.K., Abdel-Monem H., Niravath P., Le A., Bellera R.V., Langlois K., Nagata S., Rumbaut R.E., Thiagarajan P. Lactadherin and clearance of platelet-derived microvesicles. Blood, 2009, Vol. 113, no. 6, pp. 1332-1339.

12. Dondero A., Casu B., Bellora F., Vacca A., de Luisi A., Frassanito M.A., Cantoni C., Gaggero S., Olive D., Moretta A., Bottino C., Castriconi R. NK cells and multiple myeloma-associated endothelial cells: molecular interactions and influence of IL-27. Oncotarget, 2017, Vol. 8, no. 21, pp. 35088-35102.

13. Edsparr K., Johansson B.R., Goldfarb R.H., Basse P.H., Nannmark U., Speetjens F.M., Kuppen P.J., Lennernas B., Albertsson P. Human NK cell lines migrate differentially in vitro related to matrix interaction and MMP expression. Immunol. Cell Biol., 2009, Vol. 87, no. 6, pp. 489-495.

14. el Costa H., Tabiasco J., Berrebi A., Parant O., Aguerre-Girr M., Piccinni M.P., Le Bouteiller P. Effector functions of human decidual NK cells in healthy early pregnancy are dependent on the specific engagement of natural cytotoxicity receptors. J. Reprod. Immunol., 2009, Vol. 82, no. 2, pp. 142-147.

15. Fraser R., Whitley G.S., Thilaganathan B., Cartwright J.E. Decidual natural killer cells regulate vessel stability: implications for impaired spiral artery remodelling. J. Reprod. Immunol., 2015, Vol. 110, pp. 54-60.

16. Gong J.H., Maki G., Klingemann H.G. Characterization of a human cell line (NK-92) with phenotypical and functional characteristics of activated natural killer cells. Leukemia, 1994, Vol. 8, no. 4, pp. 652-658.

17. Halim A.T., Ariffin N.A., Azlan M. Review: the multiple roles of monocytic microparticles. Inflammation, 2016, Vol. 39, no. 4, pp. 1277-1284.

18. Hanna J., Goldman-Wohl D., Hamani Y., Avraham I., Greenfield C., Natanson-Yaron S., Prus D., CohenDaniel L., Arnon T.I., Manaster I., Gazit R., Yutkin V., Benharroch D., Porgador A., Keshet E., Yagel S., Mandelboim O. Decidual NK cells regulate key developmental processes at the human fetal-maternal interface. Nat. Med., 2006, Vol. 12, no. 9, pp. 1065-1074.

19. Hanna J., Wald O., Goldman-Wohl D., Prus D., Markel G., Gazit R., Katz G., Haimov-Kochman R., Fujii N., Yagel S., Peled A., Mandelboim O. CXCL12 expression by invasive trophoblasts induces the specific migration of CD16- human natural killer cells. Blood, 2003, Vol. 102, no. 5, pp. 1569-1577.

20. Hawke L.G., Whitford M.K.M., Ormiston M.L. The production of pro-angiogenic VEGF-A isoforms by hypoxic human NK cells is independent of their TGF-beta-mediated conversion to an ILC1-like phenotype. Front. Immunol., 2020, Vol. 11, 1903. doi: 10.3389/fimmu.2020.01903.

21. Jiang Y., Yang M., Sun X., Chen X., Ma M., Yin X., Qian S., Zhang Z., Fu Y., Liu J., Han X., Xu J., Shang H. IL- 10(+) NK and TGF-beta(+) NK cells play negative regulatory roles in HIV infection. BMC Infect. Dis., 2018, Vol. 18, 80. doi: 10.1186/s12879-018-2991-2.

22. Kalkunte S.S., Mselle T.F., Norris W.E., Wira C.R., Sentman C.L., Sharma S. Vascular endothelial growth factor C facilitates immune tolerance and endovascular activity of human uterine NK cells at the maternal-fetal interface. J. Immunol., 2009, Vol. 182, no. 7, pp. 4085-4092.

23. Korenevsky A.V., Shcherbitskaia A.D., Berezkina M.E., Markova K.L., Alexandrova E.P., Balabas O.A., Selkov S.A., Sokolov D.I. MALDI-TOF mass spectrometric protein profiling of microvesicles produced by the NK- 92 natural killer cell line. Medical Immunology (Russia), 2020, Vol. 22, no. 4, pp. 633-646. doi: 10.15789/15630625-mms-1976.

24. Kowal J., Arras G., Colombo M., Jouve M., Morath J.P., Primdal-Bengtson B., Dingli F., Loew D., Tkach M., Thery C. Proteomic comparison defines novel markers to characterize heterogeneous populations of extracellular vesicle subtypes. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2016, Vol. 113, no. 8, pp. E968-E977.

25. Leonard S., Murrant C., Tayade C., van den Heuvel M., Watering R., Croy B.A. Mechanisms regulating immune cell contributions to spiral artery modification – facts and hypotheses – a review. Placenta, 2006, Vol. 27, Suppl., pp. 40-46.

26. Li P., Kaslan M., Lee S.H., Yao J., Gao Z. Progress in exosome isolation techniques. Theranostics, 2017, Vol. 7, no. 3, pp. 789-804.

27. Male V., Trundley A., Gardner L., Northfield J., Chang C., Apps R., Moffett A. Natural killer cells in human pregnancy. In: Campbell K. (eds) Natural Killer Cell Protocols. Methods Mol. Biol., 2010, Vol. 612, pp. 447-463.

28. Markov A.S., Markova K.L., Sokolov D.I., Selkov S.A., MARKMIGRATION. Russia, 2019.

29. Markova K.L., Mikhailova V.A., Korenevsky A.V., Milyutina Y.P., Rodygina V.V., Aleksandrova E.P., Markov A.S., Balabas O.A., Selkov S.A., Sokolov D.I. Microvesicles produced by natural killer cells of the NK-92 cell line affect the phenotype and functions of endothelial cells of the EA.Hy926 cell line. Medical Immunology (Russia), 2020, Vol. 22, no. 2, pp. 249-268. doi: 10.15789/1563-0625-MPB-1877.

30. Markova K.L., Stepanova O.I., Sheveleva A.R., Kostin N.A., Mikhailova V.A., Selkov S.A., Sokolov D.I. Natural killer cell effects upon angiogenesis under conditions of contact-dependent and distant co-culturing with endothelial and trophoblast cells. Medical Immunology (Russia), 2019, Vol. 21, no. 3, pp. 427-440. doi: 10.15789/15630625-2019-3-427-440.

31. Mikhailova V.A., Ovchinnikova O.M., Zainulina M.S., Sokolov D.I., Sel’kov S.A. Detection of microparticles of leukocytic origin in the peripheral blood in normal pregnancy and preeclampsia. Bull. Exp. Biol. Med., 2014, Vol. 157, no. 6, pp. 751-756.

32. Morris G., Puri B.K., Olive L., Carvalho A., Berk M., Walder K., Gustad L.T., Maes M. Endothelial dysfunction in neuroprogressive disorders-causes and suggested treatments. BMC Med., 2020, Vol. 18, 305. doi: 10.1186/s12916-020-01749-w.

33. Norton K.A., Popel A.S. Effects of endothelial cell proliferation and migration rates in a computational model of sprouting angiogenesis. Sci. Rep., 2016, Vol. 6, 36992. doi: 10.1038/srep36992.

34. Papetti M., Herman I.M. Mechanisms of normal and tumor-derived angiogenesis. Am. J. Physiol. Cell Physiol., 2002, Vol. 282, no. 5, pp. 947-C970.

35. Sedgwick A.E., D’Souza-Schorey C. The biology of extracellular microvesicles. Traffic, 2018, Vol. 19, pp. 319-327.

36. Sokolov D.I., Ovchinnikova O.M., Korenkov D.A., Viknyanschuk A.N., Benken K.A., Onokhin K.V., Selkov S.A. Influence of peripheral blood microparticles of pregnant women with preeclampsia on the phenotype of monocytes. Transl. Res., 2016, Vol. 170, pp. 112-123.

37. Thornhill M.H., Li J., Haskard D.O. Leucocyte endothelial cell adhesion: a study comparing human umbilical vein endothelial cells and the endothelial cell line EA-hy-926. Scand. J. Immunol., 1993, Vol. 38, no. 3, pp. 279-286.

38. Yao L., Sgadari C., Furuke K., Bloom E.T., Teruya-Feldstein J., Tosato G. Contribution of natural killer cells to inhibition of angiogenesis by interleukin-12. Blood, 1999, Vol. 93, no. 5, pp. 1612-1621.


Дополнительные файлы

Рецензия

Для цитирования:


Кореневский А.В., Березкина М.Э., Герт Т.Н., Синявин С.А., Сельков С.А., Соколов Д.И. Экспрессия поверхностных молекул и функциональные характеристики эндотелиальных клеток: влияние белковых фракций лизата микровезикул естественных киллеров в системе in vitro. Медицинская иммунология. 2022;24(3):463-480. https://doi.org/10.15789/1563-0625-PAF-2376

For citation:


Korenevsky A.V., Berezkina M.E., Gert T.N., Sinyavin S.A., Selkov S.A., Sokolov D.I. Phenotypic and functional characteristics of endothelial cells: the in vitro effects of protein fractions from the lysate of natural killer-derived microvesicles. Medical Immunology (Russia). 2022;24(3):463-480. https://doi.org/10.15789/1563-0625-PAF-2376

Просмотров: 80


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1563-0625 (Print)
ISSN 2313-741X (Online)