Архив номеров
Транскрипционная активность генов, регулирующих дифференцировку Т-хелперов в отдалённые сроки у хронически облучённых людей
DOI: 10.21870/0131-3878-2023-32-3-14-25
Никифоров В.С.1,2, Котикова А.И.1,2, Блинова Е.А.1,2, Аклеев А.В.1,2
«Радиация и риск». 2023. Том 32. № 3, с.14-25
Сведения об авторах
Никифоров В.С. – науч. сотр., к.б.н., доцент ЧГУ. Контакты: 454141, Челябинск, ул. Воровского, 68-А. Тел.: +7 (908) 043-71-09; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .
Котикова А.И. – мл. науч. сотр., аспирант ЧГУ Блинова Е.А. – зав. лаб., к.б.н., доцент ЧГУ Аклеев А.В. – директор, д.м.н., проф., зав. каф. ЧГУ. ФГБУН УНПЦ РМ ФМБА России. 1 ФГБУН «Уральский научно-практический центр радиационной медицины» ФМБА России, Челябинск2 ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет», Челябинск
Аннотация
Целью настоящей работы явилось изучение экспрессии генов TBX21, RORC, GATA3, NFKB1, MAPK8 и STAT3, ответственных за регуляцию дифференцировки различных субполуляций Т-хелперов, у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию. Объектом исследования служили клетки периферической крови, полученные от 120 человек, подвергшихся хроническому облучению в широком диапазоне доз на реке Тече. Средняя накопленная поглощённая доза облучения красного костного мозга у обследованных облучённых лиц, составила 742,778,6 мГр (диапазон доз: 73,5-3516,1 мГр), в группе сравнения 17,4+-2,2 мГр (диапазон доз: 0,0-55,5 мГр). Анализ субпопуляционного состава Т-хелперов (Th1, Th2, Th17) проводился методом проточной цитофлуориметрии. Оценка относительного содержания мРНК генов TBX21, RORC, GATA3, NFKB1, MAPK8 и STAT3 была осуществлена при помощи ПЦР-ВР. Проведённое исследование позволило отметить снижение относительного количества Т-хелперов 2 типа в популяциях Т-хелперов центральной памяти в группе хронически облучённых людей по сравнению с группой сравнения. В составе популяции Т-хелперов центральной памяти показано статистически значимое увеличение относительного количества Т-хелперов 1 типа в зависимости от накопленной поглощённой дозы облучения красного костного мозга. Изменений со стороны экспрессии мРНК исследуемых генов отмечено не было. Анализ связи экспрессии мРНК GATA3, MAPK8, STAT3, RORC, TBX21 и относительного количества клеток в субпопуляциях Т-хелперов 1, 2 и 17 типов у обследованных людей статистически значимых закономерностей не выявил.
Ключевые слова
экспрессия генов, транскрипционная активность, транскрипционные регуляторы дифференцировки Т-хелперов, Т-хелперы, Th1, Th2, Th17, хроническое радиационное воздействие, малые и средние дозы.
Список цитируемой литературы
1. Li H.H., Wang Y.W., Chen R., Zhou B., Ashwell J.D., Fornace A.J.Jr. Ionizing radiation impairs T cell acti-vation by affecting metabolic reprogramming //Int. J. Biol. Sci. 2015. V. 11, N 7. P. 726-736.
2. Аклеев А.А. Иммунный статус человека в отдалённом периоде хронического радиационного воздействия //Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2020. Т. 65, № 4. С. 29-35.
3. Кодинцева Е.А., Аклев А.А., Блинова Е.А. Цитокиновый профиль лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию, в отдалённые сроки после облучения //Радиационная биология. Радиоэкология. 2021. Т. 61, № 5. С. 506-514.
4. Beauford S.S., Kumari A., Garnett-Benson C. Ionizing radiation modulates the phenotype and function of human CD4+ induced regulatory T cells //BMC Immunol. 2020. V. 21, N 1. P. 18. DOI: 10.1186/s12865-020-00349-w.
5. ICRP, 2012. ICRP statement on tissue reactions and early and late effects of radiation in normal tissues and organs – threshold doses for tissue reactions in a radiation protection context. ICRP Publication 118 //Ann. ICRP. 2012. V. 41, N 1/2. P. 1-322.
6. Дёгтева М.О., Напье Б.А., Толстых Е.И., Шишкина Е.А., Бугров Н.Г., Крестинина Л.Ю., Аклеев А.В. Распределение индивидуальных доз в когорте людей, облучённых в результате радиоактивного загрязне-ния реки Течи //Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2019. Т. 64, № 3. С. 46-53.
7. Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) method //Methods. 2001. V. 25, N 4. P. 402-408.
8. Котикова А.И., Блинова Е.А., Аклеев А.В. Субпопуляционный состав Т-хелперов в периферической крови хронически облучённых лиц в отдалённом периоде //Медицина экстремальных ситуаций. 2022. № 2. С. 65-73.
9. Кудрявцев И.В., Борисов А.Г., Кробинец И.И., Савченко А.А., Серебрякова М.К., Тотолян А.А. Хемокиновые рецепторы на Т-хелперах различного уровня дифференцировки: основные субпопуляции //Медицинская иммунология. 2016. Т. 18, № 3. С. 239-250.
10. Hirahara K., Nakayama T. CD4+ T-cell subsets in inflammatory diseases: beyond the Th1/Th2 paradigm //Int. Immunol. 2016. V. 28, N 4. P. 163-71.
11. Park H.R., Jo S.K., Paik S.G. Factors effecting the Th2-like immune response after gamma-irradiation: low production of IL-12 heterodimer in antigen-presenting cells and small expression of the IL-12 receptor in T cells //Int. J. Radiat. Biol. 2005. V. 81, N 3. P. 221-231.
12. Cho S.J., Kang H., Hong E.H., Kim J.Y., Nam S.Y. Transcriptome analysis of low-dose ionizing radiation-impacted genes in CD4+ T-cells undergoing activation and regulation of their expression of select cytokines //J. Immunotoxicol. 2018. V. 15, N 1. P. 137-146.
13. Gao H., Dong Z., Gong X., Dong J., Zhang Y., Wei W., Wang R., Jin S. Effects of various radiation doses on induced T-helper cell differentiation and related cytokine secretion //J. Radiat. Res. 2018. V. 59, N 4. P. 395-403.
14. Karimi G., Balali-Mood M., Alamdaran S.A., Badie-Bostan H., Mohammadi E., Ghorani-Azam A., Sadeghi M., Riahi-Zanjani B. Increase in the Th1-cell-based immune response in healthy workers exposed to low-dose radiation – immune system status of radiology staff //J. Pharmacopuncture. 2017. V. 20, N 2. P. 107-111.
15. Dong C., Flavell R.A. Cell fate decision: T-helper 1 and 2 subsets in immune responses //Arthritis Res. 2000. V. 2, N 3. P. 179-188.
16. Nikiforov V.S., Akleyev A.V. mRNA expression of GATA3, FOXP3, TBX21, STAT3, NFKB1, and MAPK8 transcription factors in humans and their cooperative interactions long-term after exposure to chronic radiation //Biology Bulletin. 2022. V. 49, N 6. P. 588-595.
17. Bazyka D., Ilienko I., Golyarnik N., Belyaev O., Lyaskivska O. Gene expression and cellular markers of occupational radiation exposure in Chernobyl shelter construction workers //Health Phys. 2020. V. 119, N 1. P. 37-43.
18. El-Saghire H., Thierens H., Monsieurs P., Michaux A., Vandevoorde C., Baatout S. Gene set enrichment analysis highlights different gene expression profiles in whole blood samples X-irradiated with low and high doses //Int. J. Radiat. Biol. 2013. V. 89, N 8. P. 628-638.
19. Albanese J., Martens K., Karanitsa L.V., Schreyer S.K., Dainiak N. Multivariate analysis of low-dose radiation-associated changes in cytokine gene expression profiles using microarray technology //Exp. Hematol. 2007. V. 35, N 4. P. 47-54.
20. Hosoi Y., Miyachi H., Matsumoto Y., Enomoto A., Nakagawa K., Suzuki N., Ono T. Induction of interleukin-1beta and interleukin-6 mRNA by low doses of ionizing radiation in macrophages //Int. J. Cancer. 2001. V. 96, N 5. P. 270-276.
21. Savli H., Szendröi A., Romics I., Nagy B. Gene network and canonical pathway analysis in prostate cancer: a microarray study //Exp. Mol. Med. 2008. V. 40, N 2. P. 176-185.
22. Cine N., Tarkun I., Canturk N., Gunduz Y., Sunnetci D., Savli H. Whole genome expression, canonical pathway and gene network analysis in the cases of papillary thyroid cancer //European Society of Human Genetics Conference Proceedings. 2012. V. 20, N 1. P.192.
23. Savli H., Akkoyunlu R.U., Cine N., Gluzman D.F., Zavelevich M.P., Sklyarenko L.M., Koval S.V., Sünnetci D. Deregulated levels of the NF-κB1, NF-κB2, and Rel genes in Ukrainian patients with leukemia and lymphoma in the post-Chernobyl period //Turk. J. Haematol. 2016. V. 33, N 1. P. 8-14.
24. Gruel G., Voisin P., Vaurijoux A., Roch-Lefevre S., Gregoire E., Maltere P., Petat C., Gidrol X., Voisin P., Roy L. Broad modulation of gene expression in CD4+ lymphocyte subpopulations in response to low doses of ionizing radiation //Radiat. Res. 2008. V. 170, N 3. P. 335-344.
Полная версия статьи