Hsp70 як потенційний біомаркер толерогенізації дендритних клітин, отриманих із кріоконсервованих мононуклеарів кісткового мозку
Ключові слова:
кріоконсервування, мононуклеари кісткового мозку, Hsp70, толерогенні дендритні клітини, регуляторні T-клітини, ад’ювантний артритАнотація
У роботі досліджено вплив трьох режимів кріоконсервування мононуклеарних клітин (МНК) кісткового мозку мишей лінії СВА/Н під захистом 10%-го розчину диметилсульфоксиду з повільною швидкістю охолодження 1 град/хв: режим 1 — до –80ºС; режим 2 — до –40ºС ; режим 3 — до –25ºС з наступним зануренням зразків у рідкий азот (–196ºС) на ступінь експресії білка теплового шоку з молекулярною масою 70 кДа (Hsp70) у МНК і отриманих з них in vitro дендритних клітинах (ДК). Толерогенний потенціал ДК було оцінено після їх використання в адоптивній терапії у мишей з ад’ювантним артритом за здатністю індукувати регуляторні Т-клітини (Трег) у селезінці та мінімізувати індекс артриту як клінічний показник розвитку патології. Доведена залежність рівня експресії Hsp70-білка у МНК від режиму заморожування, а також значущість вмісту цього білка у прояві толерогенного потенціалу ДК, що сформовані з них in vitro. Показано привалюючу здатність кріоконсервування за режимом 2 збільшувати вміст Hsp70 у МНК. Атестація функціонального потенціалу ДК, вирощених із кріоконсервованих за режимом 2 МНК, продемонструвала їх більш високу толерогенну активність порівняно з ДК, отриманими з нативних МНК або МНК, кріоконсервованих за режимами 1 і 3. Максимальний вміст Hsp70 у ДК при застосуванні режиму 2 узгоджувався з максимальною кількістю Трег, які формувалися у тварин з ад’ювантним артритом після їх введення, що супроводжувалося найбільш виразною нормалізацією клінічних ознак патології. Отримані результати демонструють здатність кріоконсервування регулювати рівень експресії Нsp70 і толерогенний потенціал ДК, що формуються з кріоконсервованих попередників, а також ефективність застосування ДК в адоптивній терапії аутоімунних захворювань.
Probl Cryobiol Cryomed 2024; 34(4):268–281
Посилання
Abbasi M, Mousavi MJ, Jamalzehi S, et al. Strategies toward rheumatoid arthritis therapy; the old and the new. J Cell Physiol. 2019; 234(7): 10018-31. CrossRef PubMed
Bettini M, Vignali DA. Regulatory T cells and inhibitory cytokines in autoimmunity. Curr Opin Immunol. 2009; 21(6): 612-8. CrossRef PubMed
Borges TJ, Wieten L, van Herwijnen MJ, et al. The anti-inflammatory mechanisms of Hsp70. Front Immunol [Internet]. 2012 May 4 [cited 2024 May 25]; 3: 95. Available from: https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2012.00095/full CrossRef PubMed
Cauwels A, Tavernier J. Tolerizing strategies for the treatment of autoimmune diseases: from ex vivo to in vivo strategies. Front Immunol [Internet]. 2020 May 14 [cited 2024 May 25]; 11: 674. Available from: https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2020.00674/full CrossRef PubMed
Dominguez-Villar M, Hafler DA. Regulatory T cells in autoimmune disease. Nat Immunol. 2018; 19(7): 665-73. CrossRef PubMed
Ferat-Osorio E, Sánchez-Anaya A, Gutiérrez-Mendoza M, et al. Heat shock protein 70 down-regulates the production of toll-like receptor-induced pro-inflammatory cytokines by a heat shock factor-1/constitutive heat shock element-binding factor-dependent mechanism. J Inflamm [Internet]. 2014 Jul 12 [cited 2024 May 25]; 11: 19. Available from: https://journal-inflammation.biomedcentral.com/articles/10.1186/1476-9255-11-19 CrossRef PubMed
Fontenot JD, Rudensky AY. A well adapted regulatory contrivance: regulatory T cell development and the forkhead family transcription factor Foxp3. Nat Immunol. 2005; 6(4): 331-7. CrossRef PubMed
Goltsev AN, Dubrava TG, Yampolskaya EE, et al. The optimization method of isolation of immature dendritic cells. Fiziol Zh. 2018. 64(6): 32-9. [Ukrainian]. CrossRef
Goltsev AM, Dubrava TG, Yampolska KE, et al. Rationale for the adoptive use of tolerogenic dendritic cells in the treatment of rheumatoid arthritis in mice. Cell and Organ Transplantology. 2019; 7(2): 125-31. CrossRef
Goltsev AN, Ostankova LV, Dubrava TG et al. [Cryopreservation as a factor of modifscation of structural and functional state and realization mechanism of therapeutic effect of compartment stem cells under autoimmune genesis the pathology development]. In Goltsev AN, editor [Current problems of cryobiology and cryomedicine]. Kharkiv; 2012. p. 501-612. [Russian].
Goltsev A, Yampolska K, Kisielova H, et al. Cryopreservation as biotechnological application of dendritic cells in clinical practice. Probl Cryobiol Cryomed. 2021; 31(4): 289-303. CrossRef
Hulina A, Grdić Rajković M, Jakšić Despot D, et al. Extracellular Hsp70 induces inflammation and modulates LPS/LTA-stimulated inflammatory response in THP-1 cells. Cell Stress Chaperones. 2018; 23(3): 373-84. CrossRef PubMed
Kysielova H, Yampolska K, Dubrava T, et al. Improvement of bone marrow mononuclear cells cryopreservation methods to increase the efficiency of dendritic cell production. Cryobiology. 2022; 106(2022): 122-30. CrossRef PubMed
Lee J-H, Park C-S, Jang S, et al. Tolerogenic dendritic cells are efficiently generated using minocycline and dexamethasone. Sci Rep [Internet]. 2017 Nov 8 [cited 2024 May 22]; 7(1): 15087. Available from: https://www.nature. com/articles/s41598-017-15569-1 CrossRef PubMed
Liu T, Zhang L, Joo D, Sun SC. NF-κB signaling in inflammation. Signal Transduct Target Ther [Internet]. 2017 July 14 [cited 2024 May 22]; 2:17023. Available from: https://www.nature.com/articles/sigtrans201723#citeas CrossRef PubMed
Lu L, Barbi J, Pan F. The regulation of immune tolerance by FOXP3. Nat Rev Immunol. 2017; 17(11): 703-17. CrossRef PubMed
Luo X, Zuo X, Zhou Y, et al. Extracellular heat shock protein 70 inhibits tumour necrosis factor-alpha induced proinflammatory mediator production in fibroblast-like synoviocytes. Arthritis Res Ther [Internet]. 2008 April 14 [cited 2024 May 22]; 10(2): R41. Available from: https://arthritis-research.biomedcentral.com/articles/10.1186/ar2399#citeas CrossRef PubMed
Oxenkrug GF, McIntyre IM, Stanley M, Gershon S. Dexamethasone suppression test: experimental model in rats, and effect of age. Biol Psychiatry. 1984; 19(3): 413-6. PubMed
Sakaguchi S, Miyara M, Costantino CM, Hafler DA. FOXP3+ regulatory T cells in the human immune system. Nat Rev Immunol. 2010; 10(7): 490-500. CrossRef PubMed
Silveira GF, Wowk PF, Machado AMB, et al. Immature dendritic cells generated from cryopreserved human monocytes show impaired ability to respond to LPS and to induce allogeneic lymphocyte proliferation. PLoS One [Internet]. 2013 Jul 31 [cited 2023 March 2]; 8(7): e71291. Available from: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal CrossRef PubMed
Somensi N, Brum PO, De Miranda Ramos V, et al. Extracellular HSP70 activates ERK1/2, NF-κB and pro-inflammatory gene transcription through binding with RAGE in A549 human lung cancer cells. Cell Physiol Biochem. 2017; 42 (6): 2507-22. CrossRef PubMed
Stocki P, Dickinson AM. The immunosuppressive activity of heat shock protein 70. Autoimmune Dis [Internet]. 2012 Dec 17 [cited 2024 May 7]; 2012: 617213. Available from: https://www.hindawi.com/journals/ad/2012/617213 CrossRef PubMed
Tukaj S. Heat shock protein 70 as a double agent acting inside and outside the cell: insights into autoimmunity. Int J Mol Sci [Internet]. 2020 July 26 [Cited 2024 May 7]; 21(15): 5298. Available from: https://www.mdpi.com/1422-0067/21/15/5298 CrossRef PubMed
Tukaj S, Kaminski M. Heat shock proteins in the therapy of autoimmune diseases: too simple to be true? Cell Stress Chaperones. 2019; 24(3): 475-9. CrossRef PubMed
Usero L, Miralles L, Esteban I, et al. Feasibility of using monocyte-derived dendritic cells obtained from cryopreserved cells for DC-based vaccines. J Immunol Methods [Internet]. 2021 Nov [cited 2024 May 7]; 498: 113133. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022175921001782 CrossRef PubMed
Wang CH, Chou PC, Chung FT, et al. Heat shock protein70 is implicated in modulating NF-κB activation in alveolar macrophages of patients with active pulmonary tuberculosis. Sci Rep [Internet]. 2017 Apr 27 [cited 2024 May 7]; 7(1): 1214. Available from: https://www.nature.com/articles/s41598-017-01405-z CrossRef PubMed
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
