Экспрессия М2-ассоциированных молекул в субпопуляциях циркулирующих моноцитов у фертильных небеременных и беременных с неосложненной гестацией

Циркулирующие моноциты включают у человека классические (CD14⁺⁺CD16^- ), промежуточные (CD14⁺⁺CD16⁺) и неклассические/альтернативные (CD14⁺CD16⁺⁺) моноциты, которые, в свою очередь, могут активироваться по классическому или альтернативному пути. Беременность сопровождается существенными изменениями в компартменте моноцитов, что проявляется повышением количества циркулирующих моноцитов, в том числе доли промежуточных моноцитов, и изменением их функции. Однако функциональные свойства субпопуляций моноцитов при гестации остаются во многом неисследованными. Мы предположили, что циркулирующие моноциты могут активироваться по альтернативному типу и приобретать признаки М2-поляризации (противовоспалительные /иммуносупрессивные свойства). Целью работы явилось исследование М2-ассоциированных маркеров, характеризующих противовоспалительный и имммуносупрессивный потенциал миелоидных клеток, в субпопуляциях циркулирующих моноцитов у фертильных небеременных и женщин с неосложненной гестацией во втором триместре. Показано, что у фертильных небеременных женщин промежуточные и неклассические моноциты характеризуются более высокой экспрессией М2-ассоциированных маркеров (CD206, Arginase 1, MerTK) по сравнению с классическими моноцитами. Во втором триместре беременности экспрессия указанных молекул на моноцитах статистически значимо возрастает, что проявляется: 1) возрастанием доли CD206⁺ клеток в субпопуляциях классических и промежуточных моноцитов, 2) увеличением средней интенсивности флюоресценции Arginase 1 во всех субпопуляциях моноцитов, 3) повышением доли MerTK⁺ клеток в субпопуляциях классических и промежуточных моноцитов и средней интенсивности флюоресценции во всех субпопуляциях моноцитов. При этом наибольшее содержание CD206⁺ и MerTK⁺ клеток у беременных выявляется в субпопуляции промежуточных моноцитов, а наиболее высокие показатели средней интенсивности флюоресценции Arginase 1 и MerTK – в субпопуляциях промежуточных и неклассических моноцитов. Полученные данные демонстрируют, что моноциты беременных во втором триместре беременности характеризуются признаками М2-поляризации. Это подтверждается не только усилением экспрессии М2-ассоциированного маннозного рецептора CD206, но и усилением экспрессии Arginase 1 и MerTK, опосредующих иммуносупрессивную активность миелоидных клеток и, в частности, макрофагов М2-фенотипа. Дальнейшие исследования М2-ассоциированных маркеров в субпопуляциях моноцитов в динамике гестации позволят более детально охарактеризовать регуляторную роль циркулирующих миелоидных клеток при беременности.

1. Abu-Raya B., Michalski C., Sadarangani M., Lavoie P.M. Maternal immunological adaptation during normal pregnancy. Front. Immunol., 2020, Vol. 11, 575197. doi: 10.3389/fimmu.2020.575197.

2. Arlauckas S.P., Garren S.B., Garris C.S., Kohler R.H., Oh J., Pittet M.J., Weissleder R. Arg1 expression defines immunosuppressive subsets of tumor-associated macrophages. Theranostics, 2018, Vol. 8, no. 21, pp. 5842-5854.

3. Brown M.B., von Chamier M., Allam A.B., Reyes L. M1/M2 macrophage polarity in normal and complicated pregnancy. Front. Immunol., 2014, Vol. 5, 606. doi: 10.3389/fimmu.2014.00606.

4. Cai B., Kasikara C., Doran A.C., Ramakrishnan R., Birge R.B., Tabas I. MerTK signaling in macrophages promotes the synthesis of inflammation resolution mediators by suppressing CaMKII activity. Sci. Signal., 2018, Vol. 11, no. 549, eaar3721. doi: 10.1126/scisignal.aar3721.

5. Cormican S., Griffin M.D. Human monocyte subset distinctions and function: insights from gene expression analysis. Front. Immunol., 2020, Vol. 11, 1070. doi: 10.3389/fimmu.2020.01070.

6. Crittenden M.R., Baird J., Friedman D., Savage T., Uhde L., Alice A., Cottam B., Young K., Newell P., Nguyen C., Bambina S., Kramer G., Akporiaye E., Malecka A., Jackson A., Gough M.J. Mertk on tumor macrophages is a therapeutic target to prevent tumor recurrence following radiation therapy. Oncotarget, 2016, Vol. 7, pp. 78653- 78666.

7. Dutta S., Sengupta P. Defining pregnancy phases with cytokine shift. J. Pregnancy Reprod., 2017, Vol. 1, pp. 1-3.

8. Faas M.M., de Vos P. Maternal monocytes in pregnancy and preeclampsia in humans and in rats. J. Reprod. Immunol., 2017, Vol. 119, pp. 91-97.

9. Fadini G.P., de Kreutzenberg S.V., Boscaro E., Albiero M., Cappellari R., Krankel N., Landmesser U., Toniolo A., Bolego C., Cignarella A., Seeger F., Dimmeler S., Zeiher A., Agostini C., Avogaro A. An unbalanced monocyte polarisation in peripheral blood and bone marrow of patients with type 2 diabetes has an impact on microangiopathy. Diabetologia, 2013, Vol. 56, no. 8, pp. 1856-1866.

10. Fukui S., Iwamoto N., Takatani A., Igawa T., Shimizu T., Umeda M., Nishino A., Horai Y., Hirai Y., Koga T., Kawashiri S.Y., Tamai M., Ichinose K., Nakamura H., Origuchi T., Masuyama R., Kosai K., Yanagihara K., Kawakami A. M1 and M2 monocytes in rheumatoid arthritis: a contribution of imbalance of M1/M2 monocytes to osteoclastogenesis. Front. Immunol., 2018, Vol. 8, 1958. doi:10.3389/fimmu.2017.01958.

11. Jiang X., Wang H. Macrophage subsets at the maternal-fetal interface. Cell. Mol. Immunol., 2020, Vol. 17, pp. 889-891.

12. Liu B., Dhanda A., Hirani S., Williams E.L., Sen .N., Martinez Estrada F., Ling D., Thompson I., Casady M., Li Z., Si H., Tucker W., Wei L., Jawad S., Sura A., Dailey J., Hannes S,. Chen P., Chien J.L., Gordon S., Lee R.W., Nussenblatt R.B. CD14++CD16+ monocytes are enriched by glucocorticoid treatment and are functionally attenuated in driving effector T cell responses. J. Immunol., 2015, Vol. 194, no. 11, pp. 5150-5160.

13. Munder M. Arginase: an emerging key player in the mammalian immune system. Br. J. Pharmacol., 2009, Vol. 158, pp. 638-651.

14. Peck A., Mellins E.D. Plasticity of T-cell phenotype and function: The T helper type 17 example. Immunology, 2010, Vol. 129, pp. 147-153.

15. Pflitsch C., Feldmann C.N., Richert L., Hagen S., Diemert A., Goletzke J., Hecher K., Jazbutyte V., Renné T., Arck P.C., Altfeld M., Ziegler S. In-depth characterization of monocyte subsets during the course of healthy pregnancy. J. Reprod. Immunol., 2020, Vol. 141, 103151. doi: 10.1016/j.jri.2020.103151.

16. Skrzeczynska-Moncznik J., Bzowska M., Loseke S., Grage-Griebenow E., Zembala M., Pryjma J. Peripheral blood CD14high CD16+ monocytes are main producers of IL-10. Scand. J. Immunol., 2008, Vol. 67, no. 2, pp. 152-159.

17. Wong K.L., Tai J.J., Wong W.C., Han H., Sem X., Yeap W.H., Kourilsky P., Wong S.C. Gene expression profiling reveals the defining features of the classical, intermediate, and nonclassical human monocyte subsets. Blood, 2011, Vol. 118, no. 5, pp. 16-31.

18. Ziegler-Heitbrock L., Ancuta P., Crowe S., Dalod M., Grau V., Hart D.N., Leenen P.J., Liu Y.J., MacPherson G., Randolph G.J., Scherberich J., Schmitz J., Shortman K., Sozzani S., Strobl H., Zembala M., Austyn J.M., Lutz M.B. Nomenclature of monocytes and dendritic cells in blood. Blood, 2010, Vol. 116, pp. 74-80.