ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ АДЕНОЗИНТРИФОСФАТОМ ЛИМФОЦИТОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ У ЖИТЕЛЕЙ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА РОССИИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Важную роль в процессе нормального развития и функционирования лимфоцитов играют метаболические пути, участвующие в генерации аденозинтрифосфатом (АТФ). Энергетический метаболизм влияет на дифференциацию, пролиферацию и судьбу лимфоцитов. Цель исследования - определить обеспеченность лимфоцитов периферической крови АТФ и уровень регулятора митохондриального метаболизма сиртуина 3 (SIRT3) у практически здоровых северян. Методы. Были обследованы 106 волонтеров, жителей Архангельска (76 женщин и 30 мужчин 21-63 лет). Определялись: количество иммунокомпетентных клеток с рецепторами (CD3, CD4, CD8, CD10, CD16, CD71, CD23, CD25, HLA DR, CD95) методом непрямой иммунопероксидазной реакции, содержание в лимфоцитах АТФ биолюминесцентным методом и дополнительно (у 23 человек) SIRT3 методом иммуноферментного анализа. С помощью кластерного анализа методом «К средних» были выделены две группы обследованных, которые статистически значимо различались по всем определяемым показателям. Результаты. Установлено, что 78 % обследованных оказались в группе, где содержание АТФ в лимфоцитах в среднем было 0,95 (0,487) мкмоль/106 кл, у 22 % обследованных уровень АТФ составил 3,71 (1,319) мкмоль/106 кл, р < 0,0001. Выявлено различие в относительном содержании отдельных клеточных фенотипов в этих группах: в группе с более низким значением АТФ выше был удельный вес клеток CD95+, CD23+ и HLA DR; в группе с высоким уровнем АТФ - выше удельный вес CD3+, CD4+, CD8+, CD71+ клеток и наблюдалось смещение CD10/CD95 и CD4/CD23 в сторону CD10+, CD4+ клеток с высоким уровнем метаболической активности. Различию содержания АТФ в группах соответствовало различие в уровне регулятора митохондриального метаболизма SIRT3, который имел значения 0,15 (0,039) и 0,39 (0,198) пг/106 кл, р = 0,0097. Заключение. Установлена взаимообусловленность обеспеченности АТФ и способности Т-клеток к реагированию. Представляется перспективным определение уровня АТФ для оценки функционирования лимфоцитов.

Об авторах

Ольга Владимировна Зубаткина

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н. П. Лавёрова Российской академии наук

Email: ozbiochem@gmail.com
доктор биологических наук, профессор, старший научный сотрудник лаборатории экологической иммунологии Института физиологии природных адаптаций 163000, г. Архангельск, пр. Ломоносова, д. 249

Лилия Константиновна Добродеева

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н. П. Лавёрова Российской академии наук

г. Архангельск

Андрей Александрович Попов

ФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

г. Архангельск

Анна Васильевна Самодова

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н. П. Лавёрова Российской академии наук

г. Архангельск

Сергей Дмитриевич Круглов

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н. П. Лавёрова Российской академии наук

г. Архангельск

Список литературы

  1. Ahn B. H., Kim H. S., Song S., et al. A role for the mitochondrial deacetylase Sirt3 in regulating energy homeostasis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2008, 105, pp. 14447-14452.
  2. Almeida L., Lochner M., Berod L., Sparwasser T. Metabolic pathways in T cell activation and lineage differentiation. Semin. Immunol. 2016, 28, pp. 514-524.
  3. Ben-Sahra I., Manning B. D. mTORC1 signaling and the metabolic control of cell growth. Curr. Opin. Cell Biol. 2017, 45, pp. 72-82.
  4. Cantу C., Auwerx J. NAD+ as a signaling molecule modulating metabolism. Cold Spring Harb. Symp. Quant. Biol. 2011, 76, pp. 291-298.
  5. Cekic C., Sag D., Day Y. J., Linden J. Extracellular adenosine regulates naive T cell development and peripheral maintenance. J. Exp. Med. 2013, 210 (12), pp. 2693-2706.
  6. Cimen H., Han M. J., Yang Y., et al. Regulation of succinate dehydrogenase activity by SIRT3 in mammalian mitochondria, Biochemistry. 2010, 49, pp. 304-31 1.
  7. Duan L., Reddi A. L., Ghosh A., Dimri M., Band H. The Cbl family and other ubiquitin ligases: destructive forces in control of antigen receptor signaling. Immunity. 2004, 21, pp. 7-17.
  8. Eric H. Ma, Poffenberger M. C., Alison H-T Wong, Jones R. G. The role of AMPK in T cell metabolism and function. Current Opinion in Immunology. 2017, 46, pp. 45-52.
  9. Gaber T., Strehl C., Sawitzki B., Hoff P., Buttgereit F. Cellular Energy Metabolism in T-Lymphocytes. International Reviews of Immunology. 2015, 34, pp. 34-49.
  10. Garcia1 D., Shaw R. J. AMPK: Mechanisms of cellular energy sensing and restoration of metabolic balance. Molecular Cell. 2017, 66 (6), pp. 789-800.
  11. Gerriets V A, Rathmell J. C. Metabolic pathways in T cell fate and function. Trends Immunol. 2012, 33 (4), pp. 168-173.
  12. Giralt A., Villarroya F. SIRT3, a pivotal actor in mitochondrial functions: metabolism, cell death and aging. Biochem. J. 2012, 444, рр. 1-10.
  13. Giralt A., Hondares E., Villena J. A., et al. Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator-1 alpha controls transcription of the Sirt3 gene, an essential component of the thermogenic brown adipocyte phenotype. J. Biol. Chem. 2011, 286, pp. 16958-16966.
  14. Hirschey M. D., Shimazu T., Goetzman E., et al. SIRT3 regulates mitochondrial fatty-acid oxidation by reversible enzyme deacetylation. Nature. 2010, 464, pp. 121-125.
  15. Jacobs S. R., Herman C. E., Maciver N. J., et al. Glucose uptake is limiting in T cell activation and requires CD28-mediated Akt-dependent and independent pathways. J Immunol. 2008, 180 (7), pp. 4476-4486.
  16. Jacobs S. R., Michalek R. D., Rathmell J. C. IL-7 is essential for homeostatic control of T cell metabolism in vivo. J. Immunol. 2010, 184 (7), pp. 3461-3469.
  17. Johnson M. O., Wolf M. M., Madden M. Z., et al. Distinct regulation of Th17 and Th1 cell differentiation by glutaminase-dependent metabolism. Cell. 2018, 175, pp. 1780-1795.
  18. Lin L. Hron J. D., Peng S. L. Regulation of NF-kB, Th activation, and autoinflammation by the forkhead transcription factor Foxo3a. Immunity. 2004, 21, pp. 203-213.
  19. Lochner M., Berod L., Sparwasser T. Fatty acid metabolism in the regulation of T cell function. Trends Immunol. 2015, 36 (2), pp. 81-91.
  20. Maciolek J. A., Pasternak J. A., Wilson H. L. Metabolism of activated T lymphocytes. Curr. Opin. Immunol. 2014, 27, pp. 60-74.
  21. Michalek R. D., Gerriets V. A., Jacobs S. R., et al. Cutting edge: distinct glycolytic and lipid oxidative metabolic programs are essential for effector and regulatory CD4+ T cell subsets. J Immunol. 2011, 186, pp. 3299-3303.
  22. Palmer C. S., Ostrowski M., Balderson B., Christian N., Crowe S. M. Glucose metabolism regulates T cell activation, differentiation, and functions. Front. Immunol. 2015, 6, pp. 1-6.
  23. Pereira C. V., Lebiedzinska M., Wieckowski M. R., Oliveira P. J. Regulation and protection of mitochondrial physiology by sirtuins. Mitochondrion. 2012, 12, pp. 66-76.
  24. Qiu X., Brown K., Hirschey M. D., Verdin E., Chen D. Calorie restriction reduces oxidative stress by SIRT3-mediated SOD2 activation. Cell. Metab. 2010, 12, pp. 662-667.
  25. Salmond R. J. mTOR regulation of glycolytic metabolism in T cells. Front. Cell Dev. Biol. 2018, 6, р. 122.
  26. Shi L., Zhang, T., Zhou, Y., et al. Dihydromyricetin improves skeletal muscle insulin sensitivity by inducing autophagy via the AMPK-PGC-1a-Sirt3 signaling pathway. Endocrine. 2015, 50, pp. 378-389.
  27. Tandon P, Gallo C. A., Khatri S., et al. Requirement for ribosomal protein S6 kinase 1 to mediate glycolysis and apoptosis resistance induced by Pten deficiency. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011, 108 (6), pp. 2361-2365.
  28. van der Windt G., Pearce E. L. Metabolic switching and fuel choice during T-cell differentiation and memory development. Immunol. Rev. 2012, 249 (1), pp. 27-42.
  29. Wang Z., Zhang L., Liang Y., et al. Cyclic AMP Mimics the anti-ageing effects of calorie restriction by up-regulating sirtuin. Sci. Rep. 2015, 5, p. 12012.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Зубаткина О.В., Добродеева Л.К., Попов А.А., Самодова А.В., Круглов С.Д., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».