Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Молекулярно-клеточные основы нейроиммуноэндокринной функции Тимуса 22
1.1. Клеточная биология и гистофизиология тимуса 25
1.2. Нейроиммуноэндокринные сигнальные молекулы тимуса 41
1.2.1. Тимические гормоны 41
1.2.2. Гормоны нетимусного происхождения, синтезируемые в эпителиальных клетках и экспрессируемые лимфоцитами и клетками микроокружения тимуса 48
1.3. Нейроиммуноэндокринные сигналы в функционировании тимуса 72
Глава 2. Биология развития и старение Тимуса 79
2.1. Эмбриогенез тимуса 79
2.2. Дифференцировка и иммуноцитохимические фенотипы клеток тимуса 79
2.3. Регуляция функционирования тимуса в онтогенезе 83
2.4. Возрастная инволюция тимуса и старение 90
2.5. Роль пептидов как потенциальных иммуногеропротекторов 97
Глава 3. Материал и методы исследования 116
3.1. Общий дизайн и направления исследований 116
3.1.1. Исследование онтогенеза и старения тимуса in vivo 116
3.1.2. Исследование дифференцировки и старения клеток тимуса in vitro.. 117
3.1.3. Изучение пептидергической регуляции дифференцировки иммунокомпетентных стволовых клеток in vitro 118
3.2. Молекулярно-биологические методы 119
3.3. Цитологические и иммуноцитохимические методы 120
3.4. Иммунофлуоресцентная конфокальная микроскопия 128
3.5. Электронно-микроскопические методы 129
3.6. Компьютерный анализ микроскопических изображений 131
3.7. Статистическая обработка результатов 131
Глава 4. Структурно-функциональные особенности онтогенеза и старческой инволюции Тимуса 133
4.1. Общие закономерности структурно-функциональных изменений тимуса в процессе онтогенеза и при старении 133
4.2. Ультраструктура Т-лимфоцитов в процессе старения железы 141
4.3. Ультраструктура микроокружения тимуса при старении железы 143
4.3.1. Ультраструктура эпителиальных клеток тимуса при старении железы 143
4.3.2. Ультраструктура тучных клеток тимуса при старении железы 144
4.3.3. Ультраструктура дендритных клеток тимуса при старении железы 146
4.3.4. Ультраструктура макрофагов тимуса при старении железы 147
4.3.5. Ультраструктура капилляров микроокружения тимуса при старении железы 149
Глава 5. Экспрессия нейроиммуноэндокринных сигнальных молекул в тимусе человека в процессе онтогенеза 150
5.1. Иммуноцитохимическая и электронно-микроскопическая верификация экспрессии биогенных аминов и пептидных гормонов 150
5.1.1. Возрастные особенности экспрессии серотонина и эндотелина-1 в клетках тимуса человека 154
5.2. Возрастные особенности экспрессии сигнальных факторов дифференцировки эпителиальных клеток Paxl, НохаЗ и TLP 170
5.3. Возрастные особенности экспрессии сигнального фактора дифференцировки дендритных клеток CD35 177
5.4. Иммуноцитохимическая верификация экспрессии ключевых регуляторных белков пролиферации и апоптоза 182
5.4.1. Пролиферативная активность тимоцитов в постнатальном онтогенезе 183
5.4.2. Апоптоз клеток тимуса в онтогенезе и при старении 187
5.5. Иммуноцитохимическая верификация экспрессии NO-синтазы в тимусе человека в онтогенезе и при старении 194
Глава 6. Мелатонин и старение иммунокомпетентных клеток in vitro 201
6.1. Влияние мелатонина на клетки тимуса при старении культур 202
6.1.1. Маркеры активации, тимулин и цитокины 202
6.1.2. Пролиферативная активность эпителиальных клеток 205
6.1.3. Экспрессия белков ядрышковых организаторов 207
6.2. Действие мелатонина на периферические Т-лимфоциты 208
6.2.1. Пролиферация и апоптоз 208
6.2.2. Экспрессия внутриклеточных цитокинов 209
Глава 7. Пептидергическая регуляция дифференцировки иммунокомпетентных стволовых клеток человека 212
7.1. Влияние пептидов на дифференцировку клеток миелоидного и лимфоидного рядов 212
7.1.1. Экспрессия маркеров миелоидных клеток, Т-, В-лимфоцитов HNK-КЛЄТОК 213
7.1.2. Оценка реализации эффекта пептидов через действие на стволовые клетки или ранние клетки-предшественники, экспрессирующие CD34 217
7.2. Влияние пептидов на дифференцировку тимоцитов 220
7.2.1. Влияние пептидов на экспрессию маркеров Т-клеток и их субпопуляций 221
7.2.2. Влияние пептидов на дифференцировку естественных регуляторных CD4+CD25+ Т-клеток 226
7.3. Пептидергическая регуляция формирования иммунофенотипов лимфоцитов периферической крови человека 228
7.3.1. Влияние пептидов на мембранный фенотип лимфоцитов крови 228
7.3.2. Экспрессия корецепторов Т-клеток и молекулы CD25 на популяциях мононуклеаров крови человека, освобожденных от клеток, несущих один из корецепторов (CD4 или CD8) 235
7.4. Иммуноцитохимическое и электронно-микроскопическое изучение действия пептидов на дифференцировку стволовых клеток лимфоидного ряда тимуса человека 239
7.4.1. Иммуноцитохимическое изучение коммитированных клеток лимфоидного ряда на различных стадиях их дифференцировки из стволовых клеток 240
7.4.2. Электронно-микроскопическое изучение коммитированных клеток лимфоидного ряда на различных стадиях их дифференцировки из стволовых клеток 255
7.4.3. Пептидергическая регуляция экспрессии сигнальных факторов дифференцировки ТЭК при старении культур 266
Глава 8. Молекулярная нейроиммуноэндокринология тимуса и старение 274
8.1. Структурно-функциональные изменения тимуса в процессе онтогенеза и при старении 274
8.2. Особенности экспрессии нейроиммуноэндокринных сигнальных молекул в тимусе человека в процессе онтогенеза 279
8.3. Роль мелатонина в механизмах старения иммунокомпетентных клеток 288
8.4. Пептидергаческая регуляция дифференцировки иммунокомпетентных клеток в онтогенезе и при старении 292
Заключение 297
Выводы 302
Практические рекомендации 307
Указатель литературы 308
- Клеточная биология и гистофизиология тимуса
- Дифференцировка и иммуноцитохимические фенотипы клеток тимуса
- Ультраструктура тучных клеток тимуса при старении железы
- Возрастные особенности экспрессии серотонина и эндотелина-1 в клетках тимуса человека
Введение к работе
Актуальность проблемы
Тимус является органом, в котором наиболее ярко проявляются тесные клеточные взаимодействия между тремя регуляторными системами - нервной, иммунной и эндокринной, обеспечивающие необходимый молекулярный коммуникационный диалог, направленный на обеспечение физиологических процессов как в самой железе, так и в живом организме в целом.
Известно, что возрастные изменения тимуса играют ключевую роль в ослаблении системы клеточного и гуморального иммунитета у лиц пожилого и старческого возраста, инволюция тимуса сопровождается глубокими изменениями морфологии клеток микроокружения и недостаточной выработкой сигнальных молекул, регулирующих функциональную активность органов иммунной системы и созревание Т-лимфоцитов.
Ускоренное старение тимуса, протекающее с подобной картиной, наблюдается также на фоне химиотерапевтического лечения, жесткого радиационного облучения и в условиях длительного стресса. Участие нейрогуморальных пептидных факторов, вырабатываемых клетками тимусного микроокружения в процессах гемопоэза и формировании иммунного ответа, послужило предпосылкой к созданию на их основе лекарственных препаратов нового поколения.
В Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН был сконструирован синтетический дипептид вилон (Lys-Glu), обладающий выраженными иммуномодулирующими свойствами. Изучение действия вилона на эпителиальные клетки тимуса (ТЭК) и Т-лимфоциты в процессе их дифференцировки и старения позволило
расширить представления о механизмах функционирования и возрастной инволюции тимуса, а также разработать новые подходы к пептидергической регуляции функций железы в процессе старения организма. В настоящее время в процессе разработки других биологически активных пептидов, перспективными представляются трипептиды Т-32 (Н-Glu-Asp-Ala-OH), Т-38 (H-Lys-Glu-Asp-OH) и тетрапептид кардиоген (Н-Ala-Glu-Asp-Arg-OH), однако, детально их иммуногеропротекторные свойства не изучены.
До сих пор многие вопросы, связанные с нейроиммуноэндокринными сигнальными взаимодействиями в тимусе при старении остаются невыясненными. Так, в частности, открытым остается вопрос о разнообразии гормональных фенотипов клеток тимуса и участии конкретных сигнальных молекул в индукции дифференцировки Т-лимфоцитов и эпителиальных клеток тимуса, недостаточно выяснена роль сигнальных молекул тимуса в регуляции пролиферации, дифференцировки и старения клеток тимуса, отсутствуют работы по установлению взаимосвязей изменения синтеза и секреции тех или иных сигнальных молекул тимуса с конкретной возрастной патологией, сопровождающейся проявлениями иммунодефицитов.
Проведение фундаментальных исследований в этом направлении позволит проследить динамику возрастных структурно-функциональных изменений тимуса, установить роль и значение взаимодействий клеток и сигнальных молекул в инволюции железы; детально изучить участие ключевых сигнальных молекул в неироиммуноэндокринных механизмах старения организма.
Цель и задачи исследования
Целью диссертационного исследования является изучение неироиммуноэндокринных механизмов старения тимуса человека.
Для достижения указанной цели были поставлены и последовательно решены следующие задачи при исследовании тимуса человека in vivo и in vitro:
изучить структурно-функциональные особенности антенатального гистогенеза, постнатального онтогенеза и старческой инволюции тимуса;
верифицировать экспрессию ключевых нейроиммуноэндокринных сигнальных молекул в тимусе с иммунофенотипическим картированием синтезирующих их клеток;
изучить возрастные особенности экспрессии нейроиммуноэндокринных сигнальных молекул в клетках паренхимы и микроокружения тимуса человека;
изучить нейроиммуноэндокринные молекулярные взаимодействия в тимусе при дифференцировке стволовых и старении иммунокомпетентных коммитированных клеток;
изучить возможность регуляции дифференцировки иммунокомпетентных клеток под действием пептидов и мелатонина для оценки перспективности разработки геропротекторных препаратов в этом направлении;
определить роль и значение нейроиммуноэндокринных сигнальных молекул в механизмах старения тимуса.
Научная новизна работы
Впервые показано, что основными структурно-функциональными изменениями ткани тимуса в процессе онтогенеза и старения являются гетерогенность и гетерохронность возникновения и развития трансформаций в различных структурных элементах железы, проявляющиеся на всех уровнях организации тимуса. Установлено, что в процессе старения тимуса инволютивные изменения затрагивают как
паренхиму, так и микроокружение железы (тучные клетки, макрофаги, дендритные клетки, эндотелий капилляров). При этом в процессе старения в тимусе прежде всего отмечается резкое уменьшение числа Т-лимфоцитов и ТЭК. Установлено, что инволютивные изменения, развиваясь в ходе онтогенеза и при старении в различных клетках тимуса гетерохронно, носят общий характер, как для клеток паренхимы, так и для микроокружения. Основные из них сводятся к следующему: гетерохроматизация и появление внутриядерных включений, гипоплазия и деструкция белоксинтезирующих органелл - митохондрий, эндоплазматического ретикулума, рибосом, пластинчатого комплекса.
В тимусе человека впервые зарегистрирована активная экспрессия пептидных гормонов и биогенных аминов. Серотонин, мелатонин и соматостатин верифицируются в ТЭК, формирующих тельца Гассаля и в тучных клетках. Отдельные ТЭК демонстрируют иммунореактивность к глюкагону и гастрину. Экспрессия эндотелина-1 обнаружена в капиллярах тимуса. В различных субпопуляциях тимоцитов человека, находящихся на различной стадии дифференцировки, впервые идентифицированы следующие гормоны: в предшественниках Т-лимфоцитов (CD4"CD8*) содержатся серотонин и мелатонин; в незрелых кортикальных клетках (CD4+CD8+) обнаружен только серотонин, в зрелых медуллярных клетках выявлен серотонин, мелатонин, р-эндорфин и гистамин. При старении в тимусе человека усиливается экспрессия серотонина и эндотелина-1, что свидетельствует об их иммунотропной роли, направленной на поддержание иммунитета в стареющем организме через активацию Т-лимфоцитов.
Впервые установлено, что транскрипционные протеины, регулирующие дифференцировку ТЭК - Рахі, НохаЗ и TLP - необходимые для созревания и функционирования Т-лимфоцитов экспрессируются в тимусе человека, начиная с внутриутробного развития железы и их экспрессия снижается в процессе онтогенеза и старения. Применение
моноклональных антител к протеину CD35 позволило верифицировать дендритные клетки в тимусе человека в процессе онтогенеза и проследить динамику снижения их количества и интенсивности экспрессии CD35 при старении.
Зарегистрированы корреляционные связи между пролиферацией и апоптозом клеток тимуса и локальной экспрессией гормонов в железе. Выявлена отчетливая тенденция к усилению с возрастом экспрессии серотонина и снижению выработки соматостатина в ТЭК, росту пролиферативной активности тимоцитов в корковом веществе, снижению индексов пролиферации в мозговом веществе. Максимальная интенсивность экспрессии антиапоптозного белка mcl-1 отмечена у эмбрионов, ее снижение происходит в течение уже первых месяцев постнатального онтогенеза с параллельным возрастанием экспрессии проапоптозного белка р53, что свидетельствует о ранней инволюции тимуса. Замедление процесса инволюции в тимусе людей пожилого и старческого возраста связано не с усилением экспрессии mcl-1, а с уменьшением экспрессии фактора р53. Обнаружение четких корреляций между экспрессией указанных гормонов и пролиферативной активностью тимоцитов отражает важное участие неироиммуноэндокринных механизмов в паракринной регуляции морфо-функционального созревания тимуса в процессе онтогенеза и старения.
В тимусе людей пожилого и старческого возраста зарегистрировано достоверное возрастание экспрессии NO-синтазы, что свидетельствует о компенсаторной роли этого фермента в инволюционных процессах, развивающихся в тимусе с участием свободных радикалов при старении организма.
Проведенные исследования позволили впервые оценить роль и значение пептидергической регуляции в процессах дифференцировки и старения иммунокомпетентных клеток. Синтетические короткие пептиды Т-32, Т-38 и кардиоген при введении их в культуру иммунокомпетентных
клеток костного мозга и печени плодов человека 14-26 недель развития значительно повышают экспрессию лимфоидных и миелоидных линейных маркеров. Мишенями действия пептидов в данном случае являются кроветворные клетки-предшественники, экспрессирующие CD34. Показано, что инкубация с пептидами тимоцитов плодов человека и мононуклеаров крови взрослых людей вызывает изменение экспрессии маркеров популяций и субпопуляций лимфоцитов. Установлено, что спектр эффектов, оказываемых пептидами на кроветворные клетки и лимфоциты, может рассматриваться как проявление их влияния на геном и клеточную мембрану.
Впервые установлено, что экспрессия сигнальных факторов дифференцировки ТЭК - протеинов Paxl, НохаЗ и TLP, синтез которых достоверно снижается в стареющих культурах, активно усиливается под действием синтетических пептидов.
Практическая ценность работы
Установление факта снижения при старении уровня экспрессии транскрипционных протеинов, регулирующих дифференцировку ТЭК -Paxl, НохаЗ и TLP, - необходимых для созревания и функционирования Т-лимфоцитов, свидетельствует о том, что данный феномен можно расценить как ключевое звено в механизмах нарушения иммунитета у людей пожилого и старческого возраста. Возрастание экспрессии протеина CD35 на дендритных клетках тимуса у людей пожилого и старческого возраста отражает способность дендритных клеток выполнять защитную функцию при аутоиммунных процессах, частота которых с возрастом повышается.
Показана перспективность детального изучения мелатонина и синтетических пептидов Т-32, Т-38 и кардиогена в качестве иммуногеропротекторов, поскольку установлено, что они обладают
свойствами снижать уровень гибели тимоцитов путем апоптоза, повышать пролиферативную активность клеток тимуса, усиливать выработку цитокинов и экспрессию сигнальных факторов дифференцировки ТЭК.
Проведенные исследования свидетельствуют о важной роли нейроиммуноэндокринных сигнальных молекул в регуляции онтогенеза тимуса, что, в свою очередь, демонстрирует несомненную перспективность поиска и разработки методов пептидергической регуляции и коррекции иммунного гомеостаза при старении организма.
Основные положения, выносимые на защиту
Основными структурно-функциональными изменениями ткани тимуса в процессе онтогенеза и старения являются гетерогенность и гетерохронность возникновения и развития трансформаций в различных структурных элементах железы на всех уровнях ее организации.
Инволютивные изменения, развиваясь в ходе онтогенеза и при старении в различных клетках тимуса гетерохронно, носят общий характер как для клеток паренхимы, так и для микроокружения.
В тимусе человека активно экспрессируются многочисленные сигнальные молекулы, участвующие в нейроиммуноэндокринной регуляции функционирования тимуса на всех этапах онтогенеза и старения.
Резкое снижение в процессе старения экспрессии транскрипционных протеинов, регулирующих дифференцировку ТЭК - Рахі, НохаЗ и TLP -необходимых для созревания и функционирования Т-лимфоцитов является ключевым звеном в механизмах нарушения иммунитета у людей пожилого и старческого возраста.
Дендритные клетки тимуса, активно экспрессируя протеин CD35, сохраняют способность выполнять защитную функцию при аутоиммунных процессах у людей пожилого и старческого возраста.
Структурно-функциональная инволюция тимуса начинается у человека уже в период раннего постнатального онтогенеза.
Нейроиммуноэндокринные сигнальные молекулы являются ключевыми факторами контроля дифференцировки стволовых иммунокомпетентных клеток в коммитированные стадии.
Мелатонин и синтетические пептиды Т-32, Т-38 и кардиоген обладают выраженными иммуногеропротекторными свойствами, что позволяет считать перспективным поиск и разработку методов пептидергической регуляции и коррекции иммунного гомеостаза при старении организма.
Апробация работы
Основные результаты и положения диссертационной работы доложены и обсуждены на VI научной конференции с международным участием «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге 2002» (Санкт-Петербург, 2002), II съезде геронтологов и гериатров России (Москва, 2003), XII Всероссийской конференции «Нейроиммунология» (Санкт-Петербург, 2003), VII научной конференции с международным участием «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге 2003» (Санкт-Петербург, 2003), VII Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2004), XIII Всероссийской конференции «Нейроиммунология» (Санкт-Петербург, 2004), XIII Европейском конгрессе по микроскопии (Антверпен, Бельгия, 2004), I Международной конференции «Молекулярная медицина и биобезопасность» (Москва, 2004), Юбилейной научной конференции молодых ученых Северо-Западного региона (Санкт-Петербург, 2004), XIX съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Санкт-Петербург, 2004), VII Всероссийской конференции по патологии клетки (Москва, 2005), XII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство»
(Москва, 2005), Всероссийской конференции молодых исследователей (Санкт-Петербург, 2005), XIV Всероссийской конференции «Нейроиммунология» (Санкт-Петербург, 2005), IX Всероссийском научном Форуме с международным участием "Дни иммунологии в Санкт-Петербурге 2005" (Санкт-Петербург, 2005), II Российском симпозиуме по химии и биологии пептидов (Санкт-Петербург, 2005), VI международной конференции по нейроиммуномодуляции (Афины, Греция, 2005), II Всероссийской научно-практической конференции «Общество, государство и медицина для пожилых больных и инвалидов» (Москва, 2005), IV национальном конгрессе геронтологов и гериатров Украины (Киев, 2005), II Международной конференции «Молекулярная медицина и биобезопасность» (Москва, 2005), VII Российском форуме «Мать и дитя» (Москва, 2005), XIII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2006), X Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2006), IX Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2006), X Всероссийском научном Форуме с международным участием им. академика В.И. Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге 2006» (Санкт-Петербург, 2006), Всероссийской конференции «Актуальные вопросы внутренних болезней» (Санкт-Петербург, 2006), 16 Европейском конгрессе по иммунологии (Париж, Франция, 2006), II Международном экологическом симпозиуме (Полоцк, Республика Беларусь, 2006), конференции «Перспективы фундаментальной геронтологии (Санкт-Петербург, 2006), Ученом совете Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН (Санкт-Петербург, 2006).
Результаты работы отражены в цикле работ, удостоенном Молодежной премии Санкт-Петербурга в области науки 2004 года, премии Геронтологического общества РАН за лучшую работу молодых ученых России по геронтологии (2004 год), а также в отчетах по
исследовательским проектам, поддержанных грантами Президента РФ для молодых кандидатов наук, РФФИ, Комитета по высшей школе и науке Администрации Санкт-Петербурга (2003-2007 годы).
Реализация результатов исследования
Результаты исследований изложены в четырех главах в книге «Руководство по нейроиммуноэндокринологии» (М., Медицина, 2006), которое рекомендовано Департаментом образования Минздравсоцразвития РФ в качестве учебника для студентов медицинских вузов. Результаты работы используются в научной, педагогической и практической деятельности Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН, Санкт-Петербургского государственного университета, Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, Медицинского радиологического научного центра РАМН, Института иммунологии ФМБА РФ, Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина РАМН, НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта РАМН, Института цитологических исследований (Валенсия, Испания).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 58 печатных работ, из них монографий - 2, глав в руководстве - 4, статей - 14, тезисов докладов -38.
Связь с научно-исследовательской работой Института
Диссертационная работа являлась научной темой, выполняемой по основному плану НИР Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, 2 глав обзора литературы, главы описания материалов и методов исследования, 4 глав результатов собственных исследований, главы обсуждения результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы. Текст диссертации изложен на 346 страницах, содержит 23 таблицы и иллюстрирован 115 рисунками. Указатель литературы содержит 384 источник, из которых отечественных - 157, зарубежных - 227.
Клеточная биология и гистофизиология тимуса
Анализ гистофизиологии тимуса принято проводить, основываясь на клеточных популяциях, образующих паренхиму тимуса, указывая при этом, в каких зонах расположены те или иные структуры. Однако, обширный материал, полученный различными исследователями, позволяет в настоящее время излагать известные факты, последовательно описывая зоны долек тимуса: субкапсулярную, кортикальную, медуллярную и внутридольковые периваскулярные пространства (ВПП) (Самбур М.Б., Калиновская Л.П., Мельников О.Ф., 1998).
Субкапсулярная зона. Субкапсулярная зона представлена сетью эпителиальных клеток, занимает не более 1/4 ширины коры непосредственно под базальной мембраной долек. В ячейках эпителиальной сети расположены лимфоидные клетки, представленные в основном пре-Т-лимфоцитами (ранними тимоцитами), лимфобластами, и немногочисленные макрофаги (Jotereau F.V., Le Douarin N.M., 1982).
Сосудистая сеть состоит из капилляров с толстой базальной мембраной и узким перикапиллярным пространством с единичными зрелыми Т-лимфоцитами, В-лимфоцитами, макрофагами, мастоцитами и другими клетками (Шабалин В.Н., Серова Л.Д., 1988; Godfrey D.I., Zlotnick A., Suda Т., 1992; Gordon J., Bennett A.R., Blackburn C.C. et al., 2001). Эпителиальные клетки светооптически крупные, с округлыми светлыми ядрами, светлой узкой цитоплазмой с множеством тонких отростков. Лежащие на базальной мембране эпителиальные клетки имеют кубическую, треугольную или уплощенную форму. Недавно с помощью моноклональных антител были идентифицированы, клонированы и детально охарактеризованы стволовые эпителиальные клетки мышиного тимуса, которые несут маркеры медуллярных и кортикальных ТЭК и являются производными эктодермы (Dardenne М., Savino W., Gagnerault М.С. etal., 1989; GaudeckerB., 1991).
При электронно-микроскопическом исследовании выделяют два типа эпителиальных клеток субкапсулярного слоя: I тип - клетки вытянутой или треугольной формы, формирующие непрерывный слой на базальной мембране, с овальными ядрами размерами 10x5 мкм с инвагинациями, умеренной маргинацией хроматина и крупным ядрышком; в цитоплазме хорошо развита шероховатая эндоплазматическая сеть, встречаются пучки тонофиламентов, пиноцитозные пузырьки, электронно-плотные гранулы диаметром 15-20 нм; II тип - клетки звездчатой формы с округлыми ядрами диаметром до 12 мкм с 1-2 ядрышками, малоконденсированным хроматином; в цитоплазме с тонкими отростками немногочисленные тонофиламенты, мультивезикулярные тельца, вакуоли, короткие профили шероховатой эндоплазматической сети, хорошо развитый пластинчатый комплекс, электронно-плотные фанулы диаметром до 100 нм. Такие клетки могут быть дву- или многоядерными (Ярилин А.А.,1999; Ярилин А.А., Пинчук В.Г., Гриневич Ю.А., 19991).
Эпителиальные клетки II типа нередко содержат в своей цитоплазме лимфоциты (феномен эмпериополезиса), а отростки цитоплазмы тесно прилгают к другим лимфоцитам. Полагают, что такие клетки являются «клетками-няньками», которые формируют комплексы с тимоцитами: клетка нянька «окутывает» тимоциты, как полагают, создавая оптимальное микроокружение для их развития. Каждый такой комплекс может содержать до нескольких сотен тимоцитов. Эти клетки отличаются крупными размерами, после выделения из ткани тимуса содержат в своей цитоплазме до 100 и более лимфоцитов, из которых 30-50% находятся в фазе митоза.
Наружные субкапсулярные эпителиальные клетки экспрессируют цитокератины 8/18,5/14,4/13,10/11,17,19, ганглиозид А2В5, антиген Thy-1 (Kanaan S.A., Safieh-Garabedian В., Кагат М. et al., 2002; Lampert I.R., Ritter M.A., 1988; Safieh В., Kendall M.D., Norman J.C. et al., 1990). Они слабо HLA-DR-положительны, экспрессируют молекулы адгезии ICAM-1 (CD54), LFA-3 (CD58), а также рецепторы для цитокинов и ростовых факторов, содержат разные тимические гормоны (ар, Рз- $4- тимозины, тимопоэтин, тимический сывороточный фактор). Маркером секреторных клеток служит ганглиозид GQ (А2В5) (Norment A.M., Bevan M.J., 2000). Так же как медуллярные эпителиальные клетки ТЭК субкапсулярной зоны экспрессируют мембранную молекулу ТЕ4. Возможно, что они продуцируют полипептид массой 1000 Д - хемоатрактант для пре-Т-лимфоцитов. Гистохимически они характеризуются положительной реакцией на 5 -нуклеотидазу, отрицательной - на щелочную фосфатазу, 0-глюкуронидазу и неспецифическую эстеразу. «Клетки-няньки» иммунофенотипически характеризуются антигенами цитокератинов, Thy-1, HLA-DR, но неизвестно, содержат ли они гормоны тимуса (Ярилин А.А., 2003).
Клетки-предшественники, поступающие в тимус, лишены маркеров Т-лимфоцитов. Они детерминированы в направлении лимфоидной линии развития, но сохраняют способность дифференцироваться не только в Т-, но и в В-, ТК- и ДК (Савина Н.П. Ярилин А.А., 1995; Conolly К.М., Bogdanffy M.S., 1993; Rodewald H.R., Paul S., Haller С. et al., 2001; Vandenabeele S., Hochrein H., Mavaddat N. et al., 2001). Однако в процессе дальнейшего развития клетки утрачивают все дифференцировочные потенции, кроме сопособности созревать в Т-лимфоциты (Hansenne I., 2005).
Тимоциты, населяющие эпителиальное пространство, представляют собой почти исключительно Т-клетки, которые находятся на разных стадиях развития. По экспрессии молекулы CD3, связанной с Т-клеточным рецептором (TCR), и корецепторов CD4 и CD8 различают три основные стадии развития тимоцитов: клетки-предшественники CD3"CD4"CD8 , незрелые тимоциты CD3IoCD4+CD8+ и две субпопуляции зрелых тимоцитов CD3WCD4+CD8" и CD3hiCD4 CD8+. Содержание этих основных разновидностей тимоцитов составляет соответственно 3-5%, 80-85%, 8-10% и 5-7%. Юные формы тимоцитов подразделяют на стадии CD44+CD25\ CD44+CD25+, CD44-CD25+, CD44-CD25 (расположены по степени зрелости) (Ярилин А.А., 1999; Wang J., Klein J.R., 1996).
На стадии CD44+CD25+ под влиянием факторов микроокружения (главным образом, контактных взаимодействий с ТЭК) начинается процесс перестройки генов Т-клеточного рецептора (TCR), свидетельством чего является экспрессия генов RAG (Серов В.В., Зайратьянц О.В., 1992; Dixit V.D., Sridaran R., Edmonsond M.A., et al., 2003). В эмбриональном периоде основным типом клеток, образующихся в тимусе являются Т-лимфоциты, несущие TCR у8-типа, тогда как после рождения в тимусе развиваются почти исключительно клетки, несущие TCR ар-типа. На стадии CD44" CD25+ клеток завершается перестройка гена р-цепи TCR, на поверхности клеток появляется npeCR, и они пролиферируют. На стадии CD44"CD25 заканчивается перестройка гена а-цепи TCR, и рецептор вместе с полипетидным комплексом CD3 появляется (в малом количестве) на поверхности клетки вместе с корецепторами CD4 и CD8. Эти начальные этапы развития тимоцитов осуществляются в субкапсулярной зоне тимуса.
Дифференцировка и иммуноцитохимические фенотипы клеток тимуса
Клетки-предшественники Т-лимфоцитов поступают в тимус из костного мозга, мигрируя через стенки сосудов кортико-медуллярной зоны. Пролиферирующие низкодифференцированные протимоциты располагаются в виде скоплений между эпителиальными клетками в субкапсулярной зоне, имеют вид больших лимфоцитов и еще не обладают рецепторами Т-клеток (Owen J.J., McLoughlin D.E., Suniara R.K. et al., 1999). Они экспрессируют на своей поверхности дифференцировочный антиген CD7. По мере усиления дифференцировки в цитоплазме на протимоцитах синтезируется антиген CD3, а позднее антигены CD1 и CD2. Окончательно сформированные протимоциты имеют фенотип CD7+CDl+CD2+cCD3+CD4"CD8\ Молекула антигена CD1 исчезает, когда клетка становится зрелой, а цитоплазматическая форма CD (cCD3) превращается в ее мембранный аналог (Фредлин И.С., 1998).
По мере сборки а- и р-цепей рецептора Т-лимфоцита протимоциты начинают экспрессировать маркеры CD4 и CD8, давая начало большинству тимоцитов с фенотипом CD1+CD2+CD4+CD8+. Эти клетки способны дифференцироваться в двух направлениях: в клетки CD Г CD2+CD4+CD8" и клетки CD1 CD2+CD4 CD8+ при наличии у обоих подтипов мембранного маркера CD3 и ар-рецептора Т-лимфоцита. Т-лимфоциты могут покидать тимус, они появляются в периферической крови и лимфоидных органах. В нормальных условиях выселившиеся из тимуса Т-лимфоциты экспрессируют антигены CD4 или CD8, а клетки фенотипа CD4+CD8+ отсутствуют (Ройт А., 1991; Серов В.В., Зайратьянц О.В., 1986; Ярилин А.А., Пинчук В.Г., Гриневич Ю.А., 1991).
При формировании тимуса его микроокружение создает условия, необходимые для полного развития многообразного функционального репертуара Т-клеток. Эти условия создаются, прежде всего стромальными клетками, в основном эпителиального происхождения - так называемыми взаимно проникающими клетками (interdigitating cells - IDC), макрофагами, а также нервными, и эндотелиальными клетками, фибробластами и другими соединительными структурами. Известно шесть типов эпителиальных клеток тимуса. Клетки 1-го типа формируют капсулу и перегородки и окружают периваскулярные пространства кортикальных капилляров; клетки типов 2-4 формируют кортикальную зону, ультраструктурно они варьируют - от электронно-прозрачных метаболически активных до электронно-плотных форм. Клетки 5-го типа редки, это - неспециализированные медуллярные эпителиальные клетки, тогда как клетки типа 6 (так называемые стеллатные клетки) формируют основную медулярную популяцию и активно участвуют в образовании телец Гассаля (Hassall s corpuscles) (Быков В. Л., 1997).
Широкий спектр антител позволяет иммуногистохимическими методами верифицировать клеточные компоненты тимуса. Так, антитела MR6 положительно реагируют с кортикальным эпителием, который выглядит как сеть клеток. При этом в наружной зоне коры выявляются округлые эпителиальные комплексы клеток, предположительно лимфо-эпителиальные комплексы клеток или питающие клетки тимуса (это они выше названы «няньками» thymic nurse cells - TNC); интенсивно иммуноокрашенные отростки этих эпителиальных клеток находятся в тесном контакте с неокрашенными лимфоидными клетками. Эпителиальные клетки, окружающие узкие периваскулярные пространства кортикальных капилляров также положительно реагируют с антителами MR6. В мозговом веществе тимуса эти антитела дают очень слабое окрашивание макрофагов и IDC (Быков В.Л., 1997; Markou A., Manning Р., KayaB.etal.,2005).
CTES II антитела MR10, MR19 и МаЬ4 реагируют с субпопуляциями эпителиальных клеток тимуса, отличающимися от тех клеток, которые реагируют с антителами MR6 - с медуллярными клетками типа бив субкапсулярно-периваскулярной области с клетками типа 1. Показано, что периваскулярные эпителиальные клетки коры тимуса метятся антителами обоих типов (MR6 и MR19).
Антитела МаЬ4 распознают тимусные гормоны в эпителиальных клетках. Они дают сильное окрашивание субкапсулярных периваскулярных эпителиальных клеток типа 1, но при этом не все клетки этого типа дают положительную реакцию. Иммунопозитивные клетки имеют большие эухроматиновые ядра и электронно-прозрачную цитоплазму, богатую митохондриями и секреторными гранулами. В некоторых случаях позитивны только отростки, окружающие негативные кортикальные тимоциты. В целом внутренние зоны коры иммунонегативны, за исключением участков, ассоциированных с кортикальными капиллярами.
В мозговой зоне при использовании МаЬ4-антител окрашиваются клетки типа 6 (стеллатные клетки). Они, подобно субкапсулярным клеткам, имеют крупные, иногда дольчатые, эухроматиновые ядра и электронно-прозрачную цитоплазму с гранулярными и везикулярными включениями и многочисленными митохондриями (Lim L.C., Tan М.Н., Eng С. et al., 2006). Антитела Mab 8.18 реагируют только с тельцами Гассаля и соседствующими с ними медуллярными эпителиальными клетками. Следует особо отметить установленный феномен экспрессии генов в эпителиальных клетках и тимоцитах (антитела pp200-MR6, IL-4R и 8.18). Аномалии их экспрессии при иммунодефицитах указывают на то, что всестороннее и полное развитие тимуса зависит во многом от взаимодействия между эпителиальным микроокружением и развивающимися тимоцитами.
Ультраструктура тучных клеток тимуса при старении железы
Клеточное микроокружение тимуса у человека до достижения среднего возраста составляет 3-5% в год, а затем - менее чем на 1% ежегодно (Bodey В., Bodey BJr., Siegel S.E., et al., 1997). Nabarra, Andrianarison (Nabarra В., Andrianarison I., 1996) изучали морфологическую ультраструктуру тимического микроокружения у старых мышей с помощью электронной микроскопии. Авторы наблюдали клеточные повреждения, которые со временем оказывали все большее влияние на строму тимуса. На поздних стадиях (мышей в возрасте 18-20 мес.) наблюдалось исчезновение органной архитектуры и резкое снижение количества лимфоцитов. Отмечена потеря клеточной целостности микроокружения с лизисом клеточных мембран и формированием большого и просветленного цитоплазматического слоя, захватывающего немногие остающиеся лимфоциты.
Многочисленные липидные включения, окружающие оставшиеся эпителиальные клетки, группируются в округлые образования и/или граничат с полостями, которые также присутствуют в тимусах старых мышей. Поскольку тимическое микроокружение играет важную роль в обучении и функциональном использовании Т-клеток, и так как изменение этой клеточной сущности предшествует снижению некоторых иммунных функций, можно предположить, что повреждения мембран, нарушение целостности клеточного микроокружения и дисфункция Т-клеток коррелируют между собой (Bodey В., Bodey BJr., Siegel S.E., et. al., 1997).
Тимусная микросреда ответственна за блокирование и выживание клеток, поступающих в Т-клетки развивающегося пути. Один из главных элементов окружающей тимус среды - эпителиальные клетки. В отличие от других органов, где все эпителиальные клетки сидят на базальной мембране, в тимусе они могут взаимодействовать и вести себя подобно синцитию. Возможно, возрастная атрофия тимуса -результат дефектов в тимусной микросреде, которые ведут к сокращению количества IL-7 (Bodey В., Bodey B.Jr., Siegel S.E., et. al., 2000).
Факторы, внешние по отношению к оси «тимус-костный мозг», могут также играть важную роль в тимусной атрофии. Зависимость ее от половой зрелости - пример влияния многочисленных гормональных изменений, происходящих в это время. Основной орган, который изменяется в течении половой зрелости - гипофиз, его удаление ведет к тимусной атрофии. Имплантация эпителиальной клетки линии GH3 от гипофиза, ведет к реверсии тимусной инволюции у старых крыс. Этот эффект может быть обусловлен продукцией клетками GH3 гормона роста, поскольку мутанты Snell-Bagg - карлики, которые испытывают недостаток в гормона роста, - рождаются, имея тимус, размеры которого меньше нормальных, к тому же их тимус рано атрофируется (Bodey В., Bodey BJr., Siegel S.E., et. al., 1997).
Показано, что Klotho ген продуцирует белок, который воздействует на атрофию тимуса. Этот ген кодирует мембранный белок, показывающий сходство последовательностей с ферментом Р-глюкозидазой. Дефект в Klotho гене у мышей сокращает продолжительность их жизни. Эти животные нормально растут до 3-4 недель, но приблизительно в 8-9 недель умирают. У мышей с дефектом в Klotho гене выявляются различные возрастные изменения, и их тимус развивается сначала нормально, но после 6-недельного возраста подвергается атрофии (Bodey В., Bodey BJr., Siegel S.E., et. al., 2000).
С возрастом изменяются характер и ультраструктура секреторных эпителиальных клеток и лимфоцитов (Bellamy D., 1973; Hirokawa К., 1977). Падает уровень тимусных гормонов, циркулирующих в крови и оказывающих выраженное влияние на развитие и функционирование Т- и, в некоторой степени, В-лимфоцитов, а также на различные виды иммунологических реакций (Bach М.А., Bach J.F., 1979). С 20-летнего возраста в сыворотке человека начинается постепенное снижение тимического сывороточного фактора, завершающееся полным его исчезновением к 50-60 годам. В отличие от этого, уровень тимозина-ссі и тимопоэтина, по-видимому, падает значительно раньше; этот процесс начинается с 10-летнего возраста (Bodey В., Bodey BJr., Siegel S.E., et. al., 1997)
Необходимо отметить, что функционально инволюция тимуса начинается раньше, чем определяемая морфологически. Было показано, что введение мышам IL-7-антител приводила к тимусному истощению, сходному с возрастным. Недавние исследования показали, что количество доступного внутритимического IL-7 уменьшается с возрастом. Возможно, существует связь между низким уровнем IL-7 и возрастной тимусной атрофией.
Добавление IL-7 оказывала сильное влияние на массу тимуса и общее количество тимоцитов. Через 5 суток после прекращения обработки масса тимуса возрастала значительно, вероятно, из-за удвоения общего количества тимоцитов. Обработка контрольной группы популяции CD4 CD8 привела к почти 4-кратное увеличению числа потомков этих клеток, CD4+CD8+ популяция возрастала почти в два раза. Через 6 недель после прекращения обработки IL-7 были заметны изменения массы тимуса и общего числа клеток. Стимулирование тимопоэза с момента обработки IL-7 требует непрерывного поддержания высокого уровня этого цитокина. Данные исследования показали, что применение IL-7 может препятствовать инволюции тимуса (Назаров П.Г. Полевщиков А.В., Галкина Е.В., 1999; Aspinal R., Andrew D., 2000).
Функции тимуса снижаются или утрачиваются в следующей последовательности: 1) влияние на репопуляцию Т-зависимых участков лимфоузлов; 2) влияние на выработку реагирующих на ФГА и конА Т-клеток селезенки; 3) влияние на хелперную активность Т-клеток селезенки; 4) влияние на реактивность клеток селезенки к аллогенным лимфоцитам.
Изменения иммунной системы, которые закономерно начинают проявляться с момента инволюции тимуса, оказывают влияние на весь организм. Установлено, что наступающее с возрастом истощение иммунной системы способствует повышению заболеваемости злокачественными новообразованиями, снижению резистентности к инфекциям и более частому возникновению аутоиммунных нарушений (Ouyang Q., Cicek G., Westendorp R.G.J. et al., 2000.-). При этом регистрируется уменьшение количества Т-лимфоцитов, нарушается дифференциация В-лимфоцитов в плазматические клетки, продуцирующие антитела. Предполагается, что нарушение регуляторной функции Т-клеток играет критическую роль в этих процессах.
Снижению иммунной функции Т-клеток способствуют следующие факторы: (а) дефекты стволовых клеток; (б) инволюция тимуса; (в) дефекты в вырабатывающих антигены клетках; (г) старение покоящихся иммунных клеток; (д) нарушение путей активации иммунных клеток; (е) репликативное истощение клонально размножающихся клеток (Pawelec G., Effros R.B., Caruso С. et al., 1999.).
Хотя как клеточный, так и гуморальный иммунные ответы с возрастом претерпевают изменения, значительная часть возрастного снижения иммунореактивности связана с изменениями в ответе Т-клеток. Потеря эффективной иммунной активности в значительной мере обусловлена изменениями в компартменте Т-клеток, которые происходят отчасти как результат инволюции тимуса. С возрастом отмечается развитие существенных изменений как в функциональном, так и в фенотипическом профилях Т-клеток.
Возрастные особенности экспрессии серотонина и эндотелина-1 в клетках тимуса человека
Тимоциты экспрессируют рецепторы вазопрессина, окситоцина, 0-эндорфина. Судя по стимулирующему действию антител к окситоцину, этот нейропептид ингибирует выработку IL-6 и ЛИФ клетками тимуса. В то же время он стимулирует пролиферацию тимоцитов. Окситоцин рассматривается как групповой доминантный пептид, ответственный за индукцию толерантности к группе родственных пептидов (Geenen V., Martens Н., Brilot F. et al., 2000; Ye L., Li X., Kong X., Wang W. et al., 2005).
Нейропептид Y и кальцитонин оказывают в органной культуре тимуса действие, противоположное эффекту окситоцина и субстанции Р, снижая численность клеток культивируемого тимуса. Эти же факторы ослабляют щелевые контакты между ТЭК, тогда как VIP усиливает их (Kiss A., Mikkelsen J.D., 2005; Lansac G., Dong W., Dubois CM. et al., 2006).
Два типа рецепторов VIP - конститутивный и индуцированный -присутствует на тимоцитах, преимущественно юных (CD4"CD8"). VIP подавляет спонтанную и индуцированную пролиферацию тимоцитов, их апоптоз, вызванный ПС, и миграцию, а также усиливает дифференцировку CD4+CD8 клеток (Savino W., Dardenne М., 2000). На тимоцитах обнаружены рецепторы других пептидов семейства VIP, в частности CGRP.
Глюкокортикоиды (ГК). ПС являются основными эффекторными факторами, обусловливающими влияние эндокринной системы на иммунную систему (Webster J.I., Tonelli L., Sternberg E.M., 2002; Roggero E., Perez A.R., Tamae-Kakazu M. et al., 2006). Общеизвестно тимолитическое действие ПС, хуже изучены другие эффекты этих гормонов, в частности, их роль в развитии тимуса и дифференцировки Т-лимфоцитов.
Тимоциты экспрессируют рецепторы ПС в ядре и цитоплазме. Число рецепторов ПС больше у незрелых тимоцитов, хотя сродство, кинетические характеристики и сопсобность к транслокации из цитоплазмы в ядро не отличаются у незрелых и зрелых Т-клеток (D Elia М., Patenaude J., Hamelin С. et al., 2005; Webster J.I., Tonelli L., Sternberg E.M., 2002). Рецепторы ПС экспрессируют также ТЭК. В эмбриональном периоде уровень их экспрессии выше, чем в постанатальном период; с возрастом он продолжает снижаться.
Основным источником ПС для тимуса является кора надпочечников. Однако установлено, что, по крайней мере, некоторые ПС (прегненолон и дезоксикортикостерон) продуцируются в самом тимусе (Nockher W.A., Renz Н., 2005). Их синтез находится под контролем тех же факторов, что и образование ПС в надпочечниках: оно стимулируется АКТГ и подавляется ингибиторами биосинтеза ПС - трилостаном и метирапоном и рецепторным антагонистом RU486. Гидроксилаза Р450, ответственная за образование ПС, экспрессируется в ТЭК, но не в других клетках тимуса. Для экспрессии этого фермента требуется сохранение нормальной структуры стромы тимуса. Наличие местного синтеза ПС в тимусе служит косвенным доказательством важной роли, которую они играют в физиологии этого органа.
Мыши, нокаутированные по генам рецепторов ПС, погибают на 19 сутки эмбрионального развития, но до этого у них не обнаруживается нарушений в развитии тимуса и Т-клеток. У мышей с дефектом рецепторов ПС, совместимым с жизнью, но препятствующим их взаимодействию с ПС, тимоциты также развиваются нормально. В то же время, у мышей, трансгенных по антисмысловой последовательности нетранслируемого участка рецептора для ПС, находящейся под контролем Т-специфического промотора, тимус уменьшен в 10 раз. При этом снижается содержание CD4+CD8+, а также CD4+CD8 и CD4"CD8+ тимоцитов (Ashwell J.D., Lu F.W.M., Vacchio M.S., 2000).
Вероятно, это связано с усилением гибели тимоцитов, которое происходит при блокаде синтеза ГК. Имеются доказательства ускорения эмиграции тимоцитов под влиянием адреналэктомии. Эти факты могут рассматриваться как свидетельство роли ГК в развитии, дифференцировке и обеспечении баланса между гибелью и выживанием тимоцитов.
Отсутствие ГК влияет на формирование ТЭК. Нокаут рецепторов ГК приводит к гипоплазии ТЭК и изменению микроокружения тимуса, которое у взрослых особей сохраняет состояние, свойственное раннему онтогенезу (Savino W., Dardenne М., 2000).
Хорошо изучена способность ГК вызывать апоптоз тимоцитов (Sacedon R., Vicente A., Varas A. et al., 2000). Сама концепция апоптоза была сформулирована на основе изучения гибели тимоцитов, вызываемой ГК. Однако, ГК индуцируют апоптоз тимоцитов в концентрациях порядка 350-950 нг/мл (Webster J.I., Tonelli L., Sternberg Е.М., 2002), которые образуются при стрессе или при более высоких фармакологических концентрациях, создающихся при экзогенном введении препаратов ГК с лечебной целью. При этом, проявляется различная чувствительность тимоцитов к апоптотическому действию ГК.
В наибольшей степени, гибнут кортикальные CD4+CD8+ клетки, особенно клетки, еще не прошедшие положительную селекцию (CD3IoCD69 ). Более юные CD4 CD8", и более зрелые CD4"CD8+ и CD4 CD8+ клетки значительно более устойчивы к действию ГК (Fischer-Colbrie R., Kirchmair R., Kahler CM. et al., 2005); они в большей степени сохраняются в тимусе в условиях действия высоких доз ГК. Дигидроэпиандростерон, VIP, мелатонин, пролактин и СТГ подавляют апоптоз, вызванный ГК.
Для понимания роли, ГК в развитии тимоцитов и функционирования тимуса, важны сведения о действии, оказываемом на тимоциты ГК в тех концентрациях, которые существуют в тимусе в физиологических условиях (менее 300 нг/мл). Изучение эффектов таких доз ПС позволило выявить факт, на первый взгляд выглядящий парадоксально: малые дозы ПС подавляют индуцируемый апоптоз тимоцитов, через снижение экспрессии Fas-рецептора (Ashwell J.D., Lu F.W.M., Vacchio M.S., 2000).
Таким образом, в зависимости от концентрации ПС ослабляют или усиливают апоптоз тимоцитов, что позволяет им участвовать как в защите тимоцитов при осуществлении процессов селекции, так и в индукции их гибели при стрессорных ситуациях.
Объем сведений о влиянии ПС на микроокружение тимуса, в частности, на ТЭК, значительно более скромен. Показано, что ПС подавляют пролиферацию ТЭК, ослабляют секрецию ими пептидных факторов и цитокинов (в том числе индуцированную IL-1). В культурах ТЭК и в тимусе in vivo ПС усиливают выработку молекул внеклеточного матрикса, способствуют утолщению фибрилл, содержащих эти молекулы, благодаря повышению уровня цАМФ способствуют установлению щелевых контактов между ТЭК (Kirschner L.S., Kusewitt D.F., Matyakhina L. et al., 2005; Savino W., Dardenne M., 2000).
Половые гормоны. ТЭК экспрессируют как ядерные, так и мембранные рецепторы половых гормонов. Они обнаружены в тех ТЭК (субкапсулярных и медуллярных), которые секретируют тимулин (Шурлыгина А.В., Ковшик И.Г., Вербицкая Л.В. и др., 2000). На ТЭК экспрессируются два типа рецепторов эстрогенов - ERa и ERp (Erlandsson М.С., Ohlsson С, Gustafsson J.A. et al., 2001).
