Введение к работе
Актуальность исследования. Антигены (АГ) подразделяются на тимус-зависимые (ТЗ) и тимус-независимые (ТН) АГ. В свою очередь, ТН АГ делятся на антигены 1-го (ТН-1) и 2-го (ТН-2) типов. ТН-1 АГ, например липополисахариды (ЛПС), обладают митогенной активностью и индуцируют образование иммуноглобулинов (ИГ) любыми В клетками. В низких дозах ТН-1 АГ ведут себя как «обычные» иммуногены и стимулируют В клетки со специфическими ИГ-рецепторами [Coutinho A. et al, 1974; Poe W.J. et al, 1976].
ТН-2 АГ представляют собой гетерогенную группу соединений. К ним относятся многие бактериальные полисахариды, полимеризованный флагеллин, АГ-компоненты некоторых вирусов, а также синтетические АГ – поливинилпироллидон (ПВП), полипептиды из D-аминокислот, конъюгаты гаптенов с ТН-носителями и др. В отличие от ТН-1 АГ митогенной активностью они не обладают [Mond J.J. et al, 1995; Сидорова Е.В, 2002].
Ответ на ТН-2 АГ не рестриктирован по МНС, хотя Т клетки и Т-факторы могут на него влиять [Mond J.J. et al, 1995; Jeurissen A. et al, 2004]. АТ, образующиеся в ходе ответа на ТН-2 АГ, в основном относятся к IgM изотипу, хотя в некоторых случаях образуются АТ IgG и IgA классов [Snapper C.M. et al, 1992; Fagarasan S et al, 2000; McKisis M.D. et al, 2000].
Молекулярные и клеточные механизмы образования АТ к ТН-2 АГ до сих пор до конца не выяснены; мало данных о феноменологии иммунного ответа, не изучены взаимодействия В клеток, отвечающих на ТН-2 АГ, с другими клеточными популяциями, не установлен механизм переключения синтеза ИГ с IgM на IgG и IgA изотипы и т.д. Ответы на эти и другие вопросы имеют не только теоретическое, но и практическое значение. ТН-2 АГ входят в состав многих бактерий и некоторые вирусов, вызывающих ряд опасных заболеваний (менингиты, пневмонии, грипп и др.). ТН-ответ на них – «первая линия» защиты организма от инфекции. Поэтому изучение иммунного ответа на ТН-2 АГ может оказаться полезными для разработки подходов к конструированию вакцина основе ТН-2 АГ. Все это говорит об актуальности настоящего исследования.
Цель исследования: изучение феноменологии и механизмов гуморального иммунного ответа мышей на ТН-2 АГ.
Задачи исследования
1. Разработать методы выявления клеток, продуцирующих АТ и тотальные ИГ, при иммунизации мышей ТН-2 АГ.
2. Определить зависимость иммунного ответа от дозы, времени и природы ТН-2 АГ in vivo.
3. Сравнить иммунный ответ мышей на ТЗ, ТН-1 и ТН-2 АГ in vivo.
5. Выяснить роль различных субпопуляций В клеток мыши (Lyb5+, Lyb5– и CD5+) в иммунном ответе на ТН-2 АГ in vivo и in vitro.
Научная новизна
Разработаны методы выявления единичных клеток селезенки мыши, образующих АТ к ТН-2 АГ.
Охарактеризована феноменология иммунного ответа мышей на ТН-2 АГ.
Впервые показано, что иммунизация мышей ТН-2 АГ приводит к увеличению числа В клеток, образующих не реагирующие с антигеном неспецифические/ поликлональные ИГ.
Впервые продемонстрировано, что одновременное введение мышам ТЗ и ТН-2 АГ вызывает суммацию числа клеток, продуцирующих неспецифические ИГ, индуцированные каждым из антигенов в отдельности. В отличие от этого одновременное введение двух ТН-2 АГ к суммации числа клеток, продуцирующих неспецифические ИГ, индуцированные каждым из антигенов, не приводит.
Разработана оригинальная схема получения поликлональной сыворотки мышей, специфичной к Lyb5.2 антигену зрелых В лимфоцитов мыши.
Впервые показано, что в образовании неспецифических ИГ, индуцированных ТН-2 АГ, как и в образовании специфических АОК, основная роль принадлежит зрелым В клеткам мыши; при этом основное количество антител и неспецифических ИГ, индуцированных ТН-2 АГ, продуцируется CD5+ В-1 клетками.
Практическая значимость
Настоящая работа относится к исследованиям фундаментального характера. В ней использованы оригинальные методические подходы, позволяющие оценивать роль разных субпопуляций В лимфоцитов мыши в иммунном ответе на ТН-2 АГ. Получены новые данные, расширяющие представления о механизмах развития гуморального иммунного ответа на ТН-2 АГ. Поскольку значительная часть бактериальных и часть вирусных антигенов относится к ТН-2 АГ, в защите от которых основную роль играют В-1 лимфоциты, изучение механизмов их активации ТН-2 АГ может быть полезным для разработки подходов к созданию вакцин.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Иммунизация мышей ТН-2 АГ вызывает появление АТ-продуцентов (АОК), и увеличивает число продуцентов тотальных ИГ (ИГОК). В результате возрастает число В лимфоцитов, образующих индуцируемые антигеном неспецифические ИГ, не реагирующие с введенным антигеном.
-
Совместное введение мышам ТЗ и ТН-2 АГ вызывает появление АОК к обоим антигенам и суммацию числа клеток, продуцирующих неспецифические ИГ, индуцированные каждым из введенных антигенов.
-
Совместное введение мышам двух ТН-2 АГ вызывает образование АОК к каждому из них, но не приводит к суммации числа клеток, продуцирующих индуцированные антигенами неспецифические ИГ.
-
При иммунизации мышей ТН-2 АГ за образование АТ и неспецифических ИГ отвечают зрелые Lyb5+ В лимфоциты. Основное количество антител и неспецифических ИГ, индуцированных ТН-2 АГ, образуют CD5+ B-1 лимфоциты.
Апробация материалов диссертации и публикации
Материалы диссертационной работы обсуждены на Всероссийской научной конференции «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 2002; 2005), Международных иммунологических конгрессах (Монреаль, Канада, 2004; Рио-де-Жанейро, Бразилия, 2007), Европейском иммунологическом конгрессе (Париж, Франция, 2006), Международных иммунологических конференциях (Бостон, США, 2008; Сан-Франциско, США, 2009; Осака, Япония, 2010).
Апробация диссертации состоялась 29.02.2012г. года на научной конференции отдела иммунологии ФГБУ «НИИВС им. И.И. Мечникова» РАМН.
По теме диссертации опубликовано 24 печатные работы, из них 8 в изданиях, рекомендованных ВАК, 4 в иностранных изданиях.
Структура и объем диссертации
Материалы диссертации изложены на 131 страницах машинописного текста. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (две главы), главы «Материалы и методы», результатов собственных исследований, обсуждения полученных данных, выводов и списка литературы. Библиография включает 172 отечественных и зарубежных источников. Работа иллюстрирована 16 таблицами и 18 рисунками.
