يمنع IL -38 تحريض المناعة المدربة عن طريق تثبيط إشارات MTOR

خلاصة:

المناعة المدربة هي اكتساب نمط ظاهري مفرط الاستجابة من قبل الخلايا المناعية الفطرية (مثل الخلايا الوحيدة والبلاعم) بعد الإصابة أو التطعيم ، وهي ذاكرة غير محددة بحكم الواقع تعتمد على إعادة البرمجة اللاجينية والاستقلابية لهذه الخلايا. لقد أظهرنا مؤخرًا أن تحريض المناعة المدربة يعتمد على IL -1.

نوضح هنا أن IL -38 المؤتلف ، وهو سيتوكين مضاد للالتهابات من عائلة IL -1- ، كان قادرًا على إحداث تغييرات مثبطة طويلة المدى وتقليل تحريض المناعة المدربة بواسطة الجلوكان في الجسم الحي في C57BL / 6 الفئران والحيوية السابقة في خلايا نخاع العظام. منع IL -38 إشارات mTOR ومنع التغيرات اللاجينية والأيضية التي يسببها -glucan. في المواد الصحية ، ارتبط IL1F 10- بتعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة rs58965312 بتركيزات بلازما أعلى من IL -38 وانخفاض تحريض المناعة المدربة من قبل الجسم الحي خارج الجسم. تشير هذه النتائج إلى أن الإنترلوكين -38 يحث على تغييرات طويلة الأمد في مضادات الالتهاب ويثبط أيضًا تحفيز المناعة المدربة. لذلك من المحتمل استخدام IL Recombinant -38 كتدخل علاجي للأمراض التي تتميز بتفاقم مناعة مدربة.

الكلمات الدالة

الإيثانول ، التهاب ، حروق ، جزيئات صغيرة من الحمض النووي الريبي

انقر فوق cistanche tubulosa pdf product

1 المقدمة

أظهر عدد متزايد من الدراسات أن الخلايا الأحادية والضامة يمكنها اكتساب تغييرات وظيفية تكيفية طويلة المدى ، وهي ذاكرة فطرية فعلية يطلق عليها "مناعة مدربة". ، بما في ذلك أسلافها من نخاع العظام. غالبًا ما ينتج عن إبيجينوم الخلايا النخاعية تعديلات طويلة الأمد مثل زيادة دفاع المضيف ضد العدوى غير ذات الصلة. لقاح الحمى الفيروسية والتطفل في الدم في نموذج الملاريا التجريبية البشرية ، والتي ارتبطت بمدى التغيرات اللاجينية المعتمدة على BCG في الخلايا الوحيدة المنتشرة. تم الوصول إلى الحالة ، مما يؤدي إلى انخفاض معدل الوفيات من ، على سبيل المثال ، الفطريات والمكورات العنقودية الذهبية الإنتان.

تتكون عائلة IL -1 من 11 فردًا 13،14 ؛ من بينها IL -37 و IL -38 لهما خصائص مضادة للالتهابات. 15،16 سابقًا ، لقد أبلغنا أن IL -1 أساسي في تحريض المناعة المدربة 12 وأن IL {{ 11}} يثبط تحفيز المناعة المدربة. النماذج المختبرية للمناعة المدربة ، تستجيب الخلايا الوحيدة البشرية الأولية لـ IL -1 مع التغيرات اللاجينية التي تزيد من إنتاج السيتوكينات الالتهابية مثل TNF و IL -6. ارتبط SNP) rs16944 في المنطقة المحركة لجين IL1B بزيادة تحريض المناعة المدربة في حيدات الإنسان.

لقد أبلغنا سابقًا أن IL -38 يمكن أن يثبط IL -1 و IL -6 و KC في نموذج التهاب المفاصل النقرسي. 18 نظرًا لأن IL -38 يمكنه منع IL {{5 }} ، نفترض أن IL -38 له دور مثبط في تحريض المناعة المدربة. في هذا التقرير ، هدفنا إلى تحديد دور المناعة المدربة التي يسببها IL -38 في جلوكان. نوضح أن IL -38 يثبط تحريض المناعة المدربة في نماذج الفئران عن طريق تعطيل سلسلة إشارات mTOR ، وهو أمر ضروري لتحريض المناعة المدربة. 5 في البشر الأصحاء ، نوضح أن SNP rs58965312 يؤثر على IL {{ 12}} مستويات البلازما والاستجابة المناعية المدربة في المختبر.

2. المواد والأساليب

2.1 الفئران

تم الحصول على الفئران C57Bl / 6 من الذكور الذين تتراوح أعمارهم من سبعة إلى تسعة أسابيع من مختبرات جاكسون (بار هاربور ، ME ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم تغذية الفئران بالطعام المختبري المعقم والماء بالشهرة. تمت الموافقة على التجارب من قبل لجان رعاية واستخدام الحيوان المؤسسية بجامعة كولورادو دنفر (أورورا ، كولورادو ، الولايات المتحدة الأمريكية).

2.2 نموذج مناعة مدرب

تلقت الفئران 1 ميكروغرام من البروتين النشط بيولوجيًا 18،19 البشري المؤتلف -38 (3-152) (Biotechne ، مينيابوليس ، مينيسوتا ، الولايات المتحدة الأمريكية) في محلول ملحي معقم بحجم 200 ميكرولتر أو محلول ملحي فقط لمدة ثلاثة أيام متتالية. في اليوم الأول ، ساعة واحدة بعد حقن IL -38 ، تلقت الفئران IP. تم تقديم إجمالي 1 مجم من -جلوكان (1 ، 3- (D) -glucan) من قبل البروفيسور ديفيد ويليامز ( كلية الطب ، جونسون سيتي ، تينيسي ، الولايات المتحدة الأمريكية) أو 200 ماي محلول ملحي للتحكم في السيارة. في اليوم الخامس ، تم التضحية بالفئران مباشرة أو تم تحديها لأول مرة باستخدام 5 مجم / كجم من LPS (Escherichia coli [055: B5] Sigma-Aldrich، St. تم قياس درجة حرارة جسم الماوس باستخدام مقياس حرارة MT4 (RayTek MiniTemp ، ويلمنجتون ، نورث كارولاينا ، الولايات المتحدة الأمريكية). بعد التخدير باستخدام الأيزوفلورين ، تم جمع الدم من الضفيرة المدارية في EDTA ، وتم التضحية بالفئران عن طريق خلع عنق الرحم. تم طرد الدم عند 1000 × جم لمدة 10 دقائق لتحضير البلازما لقياسات السيتوكين.

2.3 إنتاج السيتوكينات في المختبر

تم تقييم إنتاج السيتوكين خارج الجسم الحي في الدم الكامل وخلايا نخاع العظام وخلايا الطحال.

تم تخفيف الدم الكامل 1: 4 مرات في RPMI 164 0. تم طلاء إجمالي حجم 200 ميكرولتر في 96- ألواح قاع مستديرة جيدًا وحضنت لمدة 24 ساعة بدون أي محفز أو 100 نانوغرام / مل LPS (± 10 ميكرومتر نيجيريسين [Invivogen ، سان دييغو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية] خلال الماضي ساعة) عند 37 درجة مئوية في 5 في المائة من ثاني أكسيد الكربون. بعد 24 ساعة ، تم جمع 180 مايكرولتر من المادة الطافية وتم تخزين حبيبات الخلية في 0.5 بالمائة من Triton X -100 (سيجما ، سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم تعليق نخاع عظم الفخذ في وسط استنبات RPMI ، وتم عده على عداد خلايا HemaTrue (Heska ، Loveland ، CO ، USA) ، وتم تعديله إلى 1 × 106 / مل. تم طلاء إجمالي 200 مايكرولتر من المعلق الخلوي في 96- ألواح قاع مستديرة جيدًا وحضنت لمدة 24 ساعة في RPMI (بدون إضافة عوامل نمو) في نفس الظروف كما هو موضح سابقًا. تمت إزالة الطحال بطريقة معقمة ، وتجانسها من خلال مصافي خلايا 100 ميكرومتر (Thermo Fisher Scientific ، Waltham ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، وتم جمعها في RPMI. تم عد الخلايا وضبطها إلى 5 × 106 / مل. تم طلاء إجمالي 200 مايكرولتر من المعلق الخلوي في 96- ألواح قاع مستديرة جيدًا وحضنت لمدة 24 ساعة أو 3 أيام في RPMI تحتوي على 10 بالمائة من FBS في نفس الظروف كما هو موضح سابقًا.

2.4 قياس السيتوكين بواسطة ELISA وقياس اللاكتات

تم تخزين المواد الطافية والبلازما عند درجة حرارة -20 درجة مئوية حتى مزيد من التحليل. تم إجراء ELISA وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة (BioTechne) ، باستثناء IL -38 تم إجراء ELISA على البلازما البشرية كما هو موضح في مكان آخر.

تم الحصول على بلازما الفأر ونخاع العظام كما هو موصوف وتم تحديد مستويات اللاكتات بواسطة مجموعة فحص قياس الفلور اللاكتيت المتاحة تجاريًا (Biovision ، Milpitas ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكية).

2.5 لطخة غربية

تم جمع نخاع العظام من الفئران الساذجة كما هو موضح سابقًا. تمت زراعة إجمالي 1 × 106 خلية في 12- صفيحة مسطحة القاع جيدًا وحضنت لمدة 3 أيام في RPMI تحتوي على 10 بالمائة من المصل. تمت إزالة المادة الطافية مع الخلايا غير المتماسكة. بعد فترة حضانة لمدة 4 ساعات (والتي كانت مثالية لفسفرة mTOR) مع أو بدون 5 ميكروغرام / مل -جلوكان ± 100 نانوغرام / مل من IL -38 في RPMI ، تم تحلل الخلايا في RIPA العازلة التي تحتوي على مثبط البروتياز (روش ، بازل ، سويسرا ). تم تحديد محتوى البروتين الكلي بواسطة اختبار BCA (Thermo Fisher Scientific) ، وتم إخضاع كميات متساوية من البروتينات لـ SDS-PAGE على مواد هلامية مسبقة الصب بنسبة 4-15 بالمائة (Biorad، Hercules، CA، USA).

تم نقل البروتينات المنفصلة إلى غشاء النيتروسليلوز (Biorad) ، والذي تم حظره في 5 بالمائة BSA (Sigma) وحضنت طوال الليل عند 4 درجات مئوية بأجسام مضادة متعددة الأضلاع للأرنب ضد (phospho) mTOR و Akt و 4EBP1 و S6K (إشارة الخلية ، Danvers ، MA ، USA) ، و -actin (Sigma) ، والتي تم تصورها باستخدام جسم مضاد ثانوي متعدد الأضلاع (داكو ، لوفين ، بلجيكا) و SuperSignal West Femto Substrate (Thermo Fisher Scientific) للبروتينات الفسفورية أو ركيزة ECL للبروتينات الأخرى (بيوراد).

2.6 استخراج مرنا و RT-PCR

تم عزل mRNA من نخاع عظم الفأر باستخدام Trizol (Life Technologies ، Carlsbad ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكية) استخراج الكلوروفورم (Sigma) ، يليه ترسيب الأيزوبروبانول (Sigma) وغسلتين مع 70 بالمائة من الإيثانول (Sigma). تم تصنيع (كدنا) باستخدام النسخ العكسي iScript (Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم تحديد التعبير النسبي باستخدام طريقة SYBR Green (Invitrogen) على آلة CFX96 Bio-Rad qPCR (Biorad) ، وتم التعبير عن القيم كزيادة أضعاف في مستويات mRNA ، بالنسبة لفئران التحكم في السيارة ، مع B2M كجين التدبير المنزلي. يتم سرد الاشعال في جدول المعلومات الداعمة S1.

2.7 الترسيب المناعي للكروماتين

تم عزل نخاع العظام كما هو موضح سابقًا. تم تثبيت الخلايا في فورمالديهايد خالٍ من الميثانول بنسبة 1 في المائة وتخزينها عند 4 درجات مئوية. بعد ذلك ، تم صوت الخلايا ، وتم إجراء الترسيب المناعي باستخدام الأجسام المضادة ضد H3K4me3 (Diagenode ، Seraing ، بلجيكا) ، كما هو موصوف في مكان آخر. تحليل qPCR باستخدام طريقة SYBR green على آلة Step-one PLUS qPCR (العلوم البيولوجية التطبيقية ، فوستر سيتي ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم تحليل العينات باستخدام طريقة Ct المقارنة وفقًا لتعليمات الشركة الصانعة. يتم سرد بادئات التخلق المتوالي في جدول المعلومات الداعمة S1.

2.8 تجارب PBMC

تم إجراء الدراسة في مجموعة من ± 2 0 أفراد أصحاء من أصول أوروبية غربية من مشروع علم الجينوم الوظيفي البشري (مجموعات 200FG ، انظر www.humanfunctionalgenomics.org). تم عزل PBMCs من الموافقة على المتبرعين الأصحاء كما هو موضح سابقًا. 21 تم وصف تحضير البلازما لـ IL -38 ELISA والتحفيز في المختبر لتحفيز الوحيدات الأولية في هذه المجموعة في مكان آخر. تم تدريب 22 Monocytes مع -glucan لمدة 24 ساعة ، يغسل ببرنامج تلفزيوني دافئ ، ويستريح في RPMI لمدة 6 أيام .23 ثم يتم تحفيز الخلايا بـ 10 نانوغرام / مل LPS. بعد 24 ساعة ، تم جمع المواد الطافية وتخزينها عند -20 درجة مئوية حتى IL -6 وتم قياس TNF بواسطة ELISA. تم تحديد مستويات IL البلازما -38 بواسطة ELISA. تم تقييم حالة IL -38 SNP rs58965312 كما هو موضح في أساليب Li et al.22 بواسطة شريحة SNP المتاحة تجاريًا ، Illumina HumanOmniExpressExome -8 v1.0.

2.9 التحليل الإحصائي

تم تحليل الفروق بين الظروف المختلفة باستخدام اختبار تصنيف Wilcoxon المتطابق للأزواج أو اختبار Mann-Whitney U حسب الاقتضاء. يتم تقديم البيانات على أنها متوسط ​​± SEM ما لم يُذكر خلاف ذلك. تم تحليل البيانات باستخدام GraphPad Prism 8. 0 (برنامج GraphPad ، لا جولا ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية). القيمة الاحتمالية التي تقل عن 0. 05 تعتبر مهمة.

3 نتائج

3.1 IL -38 يثبط الالتهاب الناجم عن LPS

بدأت هذه الدراسات حول الدور المفترض لـ IL -38 في المناعة المدربة بتقييم لتأثير IL البشري المؤتلف -38 على الالتهاب الجهازي الناتج عن التسمم الداخلي. تلقت الفئران إما مركبة أو 1 ميكروغرام من IL -38 ip في الأيام 4 و 3 و 2 (الشكل 1 أ). بعد 4 أيام ، تم إعطاء LPS (5 مجم / كجم) IP لجميع الفئران ، وبعد 4 ساعات تم التضحية بالفئران. كما هو مبين في الشكل 1 ب ، أظهرت الفئران التي تلقت إنترلوكين -38 انخفاضًا أقل في درجة حرارة الجسم مقارنة بالفئران المعالجة بالمركبات ، مما يشير إلى انخفاض الالتهاب .24 وانخفضت تركيزات البلازما IL -1 و TNF و IL -6 بشكل ملحوظ في الفئران التي عولجت بـ IL المؤتلف -38 مقارنة بالفئران المعالجة بالمركبات (الشكل 1C) ، بينما لم يتأثر تركيز IL -1 في lysates من الدم الكامل بـ IL -38.

في المقابل ، لم يلاحظ أي تغيرات رئيسية تعتمد على IL {{0} في تعداد الخلايا في نخاع العظام وخلايا الطحال والدم الكامل ، باستثناء انخفاض طفيف في الخلايا الليمفاوية في الدم الكامل (البيانات غير معروضة). تم تحضين الدم الكامل ونخاع العظام والخلايا الطحالية في المختبر لمدة 24 ساعة دون أي حافز إضافي. لاحظنا انخفاض الإطلاق التلقائي لعامل نخر الورم (انخفاض بنسبة 75 بالمائة) وإنترلوكين -6 (انخفاض بنسبة 25 بالمائة) من مزارع الدم الكاملة للفئران المعالجة بـ IL -38 (الشكل 1 د أعلى). في نخاع العظم المستنبت ، لوحظ أيضًا انخفاض في الإطلاق التلقائي لعامل نخر الورم (انخفاض بنسبة 55 بالمائة) (الشكل 1 د في المنتصف). لم تظهر الخلايا الطحالية اختلافات في IL -6 أو إنتاج TNF (الشكل 1D أسفل).

3.2 IL -38 يثبط المناعة التي يسببها الجلوكان

بعد ذلك ، قمنا بتقييم ما إذا كان IL -38 قادرًا أيضًا على منع تحريض المناعة المدربة بواسطة-glucan. ينتج عن المناعة المدربة التي يسببها الجلوكان تضخيم إنتاج السيتوكين إلى تحد ثانوي وغير ذي صلة ..7.9 كما هو موضح في الشكل 2 أ ، قمنا بإعطاء IL المؤتلف -38 (1 ميكروغرام) أو محلول ملحي للفئران ساعة واحدة قبل ip-glucan (1 مجم) في اليوم -4. في اليومين -3 و -2 ، تلقت الفئران 1 ميكروغرام من IL -38 يوميًا. بعد يومين من الراحة ، تلقت جميع الفئران 5 ملغ من LPS. بعد أربع ساعات من إعطاء LPS ، انخفضت درجة حرارة جدار البطن عند الفئران المعالجة بـ -جلوكان بمقدار درجتين مئويتين مقارنة بالفئران المعالجة بمركبة وتم تطبيعها عن طريق العلاج بـ IL -38 (الشكل 2 ب). في الفئران التي عولجت بـ -glucan ثم تم تحديها بـ LPS ، لوحظ انعكاس مماثل لتأثيرات -glucan بواسطة IL -38 في البلازما TNF و IL -6 و IL -1 (الشكل . 2C). كما هو متوقع في الدم الكامل المستزرع خارج الجسم الحي (بدون تحفيز إضافي خارج الجسم الحي) من الفئران المدربة على الجلوكان ، تم العثور على زيادة في إنتاج TNF و IL -6 ، والتي تم إلغاؤها بإضافة IL -38 ( الشكل 2 د). انعكست صورة السيتوكين هذه في مزارع الخلايا الطحالية - وإن لم تكن ذات دلالة إحصائية - في نخاع العظم (الشكل 2 د).

3.3 IL -38 يمنع تغيرات الهيستونات اللاجينية التي يسببها الجلوكان

نظرًا لأن الحث المتزايد للسيتوكينات الالتهابية بواسطة -glucan هو نتيجة للتغيرات اللاجينية على مستوى الهيستونات ، قمنا بعد ذلك بتقييم تأثير IL -38 على التعديلات اللاجينية عند مروجي الجينات المدربة المرتبطة بالمناعة. عولجت الفئران بـ -glucan ± IL -38 وتم التضحية بها بعد 5 أيام بدون تحدي LPS (الشكل 3 أ). 2،6 عندما تم تحفيز الدم الكامل ونخاع العظام وخلايا الطحال خارج الجسم الحي باستخدام LPS مع أو بدون LPS nigericin المنشط للالتهاب ، لوحظ زيادة في إنتاج السيتوكين في الفئران المدربة جلوكان ، والتي تم إلغاؤها بواسطة IL -38 (الشكل 3 ب).

عندما تم تحديد التعبير عن الجينات المتعلقة بالمناعة المدربة (Tnfa و Nrlp3 و Hk2 و Pfkp) في نخاع العظام للفئران التي تعاني من LPS ، لوحظ زيادة التعبير عن جميع الجينات التي تم منعها بواسطة IL -38 (الشكل. 3 ج). لتحديد ما إذا كان هذا ناتجًا عن تعديلات الوراثة اللاجينية التي يسببها -glucan و IL -38 ، تمت معالجة نخاع العظم للفئران غير المعالجة بـ LPS للتحليل اللاجيني. تم عزل H3K4me3 (علامة هيستون مهمة في المناعة المدربة 4،9) تم تمييز الحمض النووي ، وتم تحديد النسبة المئوية لمروجي الجينات المدربة المرتبطة بالمناعة والتي كانت إيجابية لعلامة هيستون. شوهد H3K4me3 في الفئران المدربة على جلوكان ، وانعكس ذلك عندما تلقت الفئران أيضًا IL38 (الشكل ثلاثي الأبعاد).

3.4 IL -38 يعيق إشارات Akt / mTOR / S6K المعتمدة على جلوكان

لقد أظهرنا سابقًا أن المناعة المدربة في الخلايا الوحيدة تعتمد على تنشيط مسار mTOR .5 نظرًا لأن IL -38 يثبط تحريض المناعة المدربة ، فقد افترضنا أن تثبيط مسار mTOR يحدث ، كما كانت أيضًا آلية IL -37 تثبيط المناعة المدربة .17 كما هو مبين في الشكل 4 أ ، فإن تحريض المناعة المدربة في نخاع العظام من الفئران الساذجة بواسطة -جلوكان في المختبر يؤدي إلى فسفرة Akt و mTOR و kinases المصب S6K و 4EBP1. قلل IL -38 هذا الفسفرة ، مشيرًا إلى أن IL38 يثبط تنشيط هذا المسار.

نظرًا لأن mTOR عبارة عن منظم مركزي لعملية التمثيل الغذائي الخلوي ، فقد حددنا نشاط مسار تحلل السكر ، والذي يتم تحريضه بشدة على حيدات وخلايا ضامة مدربة في جلوكان .5 كمنتج نهائي لتحلل السكر اللاهوائي ، تم قياس مستويات اللاكتات. منع علاج IL -38 زيادة مستويات اللاكتات في البلازما لمدة 4 ساعات بعد العلاج بـ LPS وفي طاف لنخاع العظم لمدة 72 ساعة من الفئران المدربة على -جلوكان وحقنها بـ LPS في الجسم الحي (الشكل 4 ب ، ج).

3.5 SNP و IL -38 مستويات البلازما تتنبأ بقوة تحريض المناعة المدربة

للتحقق من تأثير IL -38 على المناعة المدربة لدى البشر ، قمنا بدراسة تأثير 11 SNPs المرتبطة بـ IL -38 (IL1F10) و IL -1 Ra (IL {{6) }} RN) على تحريض المناعة المدربة في PBMC البشري من 118 شخصًا سليمًا من مجموعة 200FG. 25 قمنا بقياس تركيزات IL في البلازما -38 ، وقمنا بقياس قدرة حيداتهم على اكتساب مناعة مدربة. كما هو موضح في الشكل 5 أ ، يرتبط تحريض IL -6 و TNF بعد التدريب في المختبر مع -glucan بـ SNP rs5896312. بالإضافة إلى ذلك ، كان مستوى البلازما لـ IL -38 يعتمد على SNP هذا ، حيث أن حاملات اثنين من الأليلات البديلة لديها مستويات أعلى مقارنة بالمواضيع التي تحمل أليلين مرجعيين (الشكل 5 ب). لم يتم العثور على اختلاف في مستويات RA في البلازما IL -1 لهؤلاء الأفراد (البيانات غير معروضة). باختصار ، ارتبط تثبيط المناعة المدربة لدى المتطوعين الأصحاء بتركيز أعلى من IL في البلازما -38 ، والذي بدوره يعتمد على SNP rs5896312.

4. مناقشة

في هذا التقرير ، نوضح أن IL -38 يقلل بشكل كبير من تحريض المناعة المدربة بواسطة -Glucan. تتوافق هذه الملاحظة مع الخصائص المضادة للالتهابات لـ IL -38 كمثبط للمناعة الفطرية والتكيفية .16،25 عندما يتم تدريب الفئران بجلوكان ، تحدث تعديلات جينية في خلايا الجهاز المناعي الفطري ، مما يؤدي إلى تعزيز الاستجابات الالتهابية للجهاز المناعي الفطري عند التحدي التهابي الثاني. يؤدي الإنتاج المحسن للسيتوكينات المنشطة للالتهاب أيضًا إلى حدوث تعديلات فوق جينية في نخاع العظام ، 7 ويقلل من معدل الوفيات في نماذج عدوى بكتريا المبيضة البيضاء الجهازية أو عدوى بكتريا المكورات العنقودية الذهبية. دور في تحريض المناعة المدربة ، 7،12 والتي أبرزها أيضًا فان دير مير وآخرون ، الذين أظهروا أن علاج الفئران بجرعات صغيرة من IL البشري المؤتلف -1 يقلل الوفيات في فئران قلة المحببات من عدوى Pseudomonas اللاحقة ، مفهوم في ذلك الوقت يُطلق عليه المقاومة غير المحددة للعدوى .27 تم إثبات أن عضوًا آخر من عائلة IL -1 ، IL -37 ، يمنع NLRP3 inflammasome وإطلاق IL -1 النشط ، وتحريض المناعة المدربة .17 نظرًا للخصائص المضادة للالتهابات لـ IL -38 ، 28 مثل قدرته على منع تنظيم IL -1 في نماذج الفئران لالتهاب المفاصل النقرسي ، 18 قمنا بالتحقيق فيما إذا كان IL {{ 25}} يمكن أن يمنع تحريض المناعة المدربة.

نوضح هنا أنه بالإضافة إلى منع الالتهاب الناجم عن LPS في الفئران ، ألغى 29 IL -38 تحريض المناعة المدربة والاستجابة اللاحقة لمحفز ثانوي باستخدام LPS. تمنع إدارة IL -38 الفسفرة المستحثة بالجلوكان لمسار إشارات Akt / mTOR. وبالمثل ، منع IL -38 إعادة البرمجة اللاجينية المسببة للالتهابات المعتمدة على الجلوكان ، كما يتضح من تقليل H3K4me3 على محفزات Tnfa و Nrlp3 و Hk2 و Pfkp في نخاع عظم الفأر. أدى العلاج في الجسم الحي باستخدام-glucan و IL -38 وإعطاء LPS اللاحقة إلى تركيزات أقل من اللاكتات في البلازما وفي طاف نخاع العظم المستزرع خارج الجسم الحي. تشير التركيزات المنخفضة من اللاكتات إلى أن IL -38 يمنع تحلل السكر ، على الأرجح من خلال تثبيط مسار mTOR. تم تأكيد هذه الملاحظات من خلال تحليل مجموعة من الأشخاص الأصحاء حيث أثر SNP rs5896312 المجاور للجين المشفر IL -38 على مستويات IL البلازما -38 وإحداث المناعة المدربة في وحيدات خارج الجسم الحي. مجتمعة ، نظهر أن انخفاض مستوى IL -38 يؤدي إلى زيادة تحريض المناعة المدربة ، في حين أن إعطاء IL المؤتلف -38 يثبط هذه الاستجابة البيولوجية.

يرتبط IL -38 بـ IL -36 R ، و IL -1 R9 هو مستقبله القلبي المفترض. 16،30 لقد تم الإبلاغ عن أن IL -38 المقطوع نهائيًا من N يخفف من مسار JNK / AP1 الذي يؤدي إلى انخفاض إنتاج IL -6 من الضامة .30 هنا نوضح أن IL -38 يثبط أيضًا مسار Akt / mTOR ، وهو أمر ضروري في تحريض المناعة المدربة. 5 ومن المثير للاهتمام ، كما لوحظ تثبيط مسار mTOR في IL37،31،32 مما يشير إلى آلية عمل قابلة للمقارنة جزئيًا لأفراد عائلة IL -1 المضاد للالتهابات.

إلى جانب الدور الإيجابي للمناعة المدربة في الحماية من العدوى ، تم اقتراح تأثير ضار في أمراض المناعة الذاتية .3 لذلك ، يمكن استخدام IL -38 علاجًا لتقليل المناعة المدربة في هذه الأمراض. تم اقتراح المناعة المدربة على وجه التحديد لتلعب دورًا مرضيًا في الذئبة الحمامية الجهازية (SLE) ومتلازمة سجوجرن والتهاب المفاصل الروماتويدي .3 تم اقتراح دور وقائي لـ IL -38 في SLE ، 26 في الفئران المعرضة لالتهاب المفاصل التجريبي ، 33 في مرض سجوجرن ، تم تنظيم IL -38 كموازنة للالتهاب المعتمد على IL -36-. ومن ثم ، هناك فرضية جديدة مفادها أن IL -38 المؤتلف يمكن استخدامه لتثبيط الالتهاب في أمراض المناعة الذاتية عن طريق تثبيط المناعة المدربة.

كما تم اقتراح أن تلعب المناعة المدربة دورًا في الأمراض الالتهابية الذاتية. لقد أبلغنا سابقًا أنه في المرضى الذين يعانون من متلازمة فرط IgD ، يؤدي نقص ميفالونات كيناز إلى تراكم الميفالونات ، ويظهر النمط الظاهري للمناعة المدربة بشكل مفرط على شكل هجمات للالتهاب العقيم. حتى الآن ، هناك بيانات محدودة حول دور IL -38 في متلازمات الالتهاب الذاتي المرتبطة بـ IL -1 أو NLRP 3-. يستدعي تثبيط IL -1 بواسطة IL -38 والتماثل مع IL -1 Ra مزيدًا من التحقيق حول تأثيرات IL -38 في هذه الأمراض وخاصة على تجميع يمكن افتراض المعالجة الالتهابية و IL -1 ، كدور مضاد للالتهاب لـ IL -38 في هذه الأمراض التي يحركها IL -1 -. لا نعرف حاليًا مسار المستقبل الذي تم حظره بواسطة IL -38 والذي ينتج عنه تقليل إشارات IL -1. نحن نعتبر أن IL -38 يمكن أن يتداخل مع إشارات IL -36 R ، والتي يمكن أن تربط IL -36 السيتوكينات ، وتحفز IL17 و IL -1. بالإضافة إلى ذلك ، قد يتداخل IL -38 مع IL -1 R9 الذي يشارك أيضًا في تحفيز IL -17. 35 IL -1 نفسها يمكن أن تحفز IL -36 السيتوكينات IL و IL -17 ، مما أدى إلى حدوث حلقة إلتهاب ذاتي يمكن كسرها بواسطة IL38. ولكن الأهم من ذلك أننا نوضح أن IL -38 يثبط مسار mTOR ، موضحًا إحدى الآليات التي يستخدمها IL -38 لمنع إنتاج IL -1.

تقدم هذه الدراسة دليلًا على أن IL -38 يثبط تحريض المناعة المدربة عن طريق التداخل مع مسار mTOR وإشارات IL1. بصرف النظر عن التداخل مع مسارات الإشارات الأساسية هذه في تحريض المناعة المدربة بواسطة -glucan ، تسبب IL -38 نفسه أيضًا في حدوث تغيرات فوق جينية ، مما يشير إلى أنه بعيدًا عن تثبيط المناعة المدربة IL -38 قد يكون له تأثير طويل الأمد تأثير مناعة. يتطلب دور IL -38 في الأمراض البشرية التي تعتمد على مناعة مدربة مزيدًا من التوصيف ، على سبيل المثال من خلال تقييم العينات البشرية لتحديد تأثير IL -38 على الالتهاب في سياقات هذه الأمراض. تصبح التأثيرات الأيضية لـ IL -38 وتأثيراتها على المناعة المدربة ذات صلة بشكل خاص في الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية. يُعتقد أن المناعة المدربة تساهم في الالتهاب المستمر الذي يميز تصلب الشرايين .36 أحد علامات هذا الالتهاب المستمر هو بروتين سي التفاعلي (CRP) وفي التحليل التلوي لأكثر من 80 000 شخصًا ، تم العثور على تعدد الأشكال في خمسة جينات مناعية فقط كانت مرتبطة بتدوير CRP ، والتي تضمنت CRP نفسه ، و NRLP3 ، و IL -6 R ، و IL -1 F10 (IL -38). 37 أبلغنا مؤخرًا أن ترتبط تركيزات البلازما -38 IL بشكل عكسي بـ IL -6 و CRP في الأشخاص الذين يعانون من زيادة الوزن ، وتقل كثيرًا في الأشخاص الذين يعانون من متلازمة التمثيل الغذائي. لاعب رئيسي في كبح مسارات التمثيل الغذائي والالتهابات التي تعد من العوامل الحاسمة لأمراض القلب والأوعية الدموية.

في الختام ، في هذه الدراسة ، أوضحنا أن IL -38 هو وسيط مهم مضاد للالتهاب يمنع تحريض المناعة المدربة. يمنع IL -38 تحريض التغيرات اللاجينية والاستقلابية التي يسببها -glucan ، كما أن SNP الذي يرتبط بتركيزات IL -38 أعلى في المتطوعين الأصحاء يؤدي إلى تقليل تحريض المناعة المدربة بواسطة-glucan ex vivo. تدعم هذه البيانات الفرضية القائلة بأن تعديل IL -38 يمكن أن يكون ذا فائدة علاجية في الأمراض التي تكون فيها المناعة المدربة غير منظمة وتساهم في علم أمراض الأمراض وتساهم MGN في العينات السريرية. ساهمت LABJ و MGN و CAD في الكواشف / المواد. قام كل من DMG و RJWA بكتابة / صياغة الورقة ووضعها في صيغتها النهائية. كل الكتاب قراءة وافقت على المخطوط النهائي.

شكر وتقدير

تم دعم FLV بمنحة VIDI من المنظمة الهولندية للبحث العلمي. تم دعم MGN من قبل ERC Advanced Grant (# 833247) ومنحة Spinoza من المنظمة الهولندية للبحث العلمي. تم دعم CAD من خلال منحة المعاهد الوطنية للصحة AI 15614. تم دعم RJWA من خلال منحة VENI من المنظمة الهولندية للبحث العلمي (# 09150161810007)

إفصاحات

أعلن المؤلفون أنه لا يوجد اختلاف في الاهتمامات.

مراجع

1. Netea MG و Joosten LA و Latz E et al. المناعة المدربة: برنامج للذاكرة المناعية الفطرية في الصحة والمرض. علوم. 2016 ؛ 352: aaf1098.

2. Arts RJW و Carvalho A و La Rocca C et al. مسارات التمثيل الغذائي المناعي في المناعة المدربة التي يسببها BCG. تقارير الخلية. 2016 ؛ 17: 2562- 2571.

3. Arts RJW ، Joosten LAB ، Netea MG. الدور المحتمل للمناعة المدربة في اضطرابات المناعة الذاتية والالتهاب الذاتي. الجبهة المناعية. 2018 ؛ 9: 298.

4. سعيد S ، كوينتين J ، كرستنس إتش إتش وآخرون. البرمجة اللاجينية للتمايز بين الخلية الواحدة والبلاعم والمناعة الفطرية المدربة. علوم. 2014 ؛ 345: 1251086.

5. Cheng SC ، Quintin J ، Cramer RA ، وآخرون. mTOR- و HIF -1 تحلل السكر الهوائي الأبجدي كأساس استقلابي للمناعة المدربة. علوم. 2014 ؛ 345: 1250684.

6. الفنون آر جيه ، نوفاكوفيتش ب ، تير هورست آر ، وآخرون. يدمج تحلل الجلوتامين وتراكم الفوماريت برامج الاستقلاب المناعي والتخليق الجيني في المناعة المدربة. ميتاب الخلية. 2016 ؛ 24: 807-819.

7. ميتروليس الأول ، روبوفا ك ، وانغ ب ، وآخرون. يعد تعديل أسلاف تكوين النخاع جزءًا لا يتجزأ من المناعة المدربة. خلية. 2018 ؛ 172: 147-161 e12.

8. Kleinnijenhuis J ، Quintin J ، Preijers F ، et al. يحث Bacille Calmette-Guerin على حماية NOD غير المحددة 2- من الإصابة مرة أخرى عبر إعادة البرمجة اللاجينية للخلايا الأحادية. بروك Natl Acad Sci US A. 2012 ؛ 109: 17537-17542.

9. كوينتين جيه ، سعيد س ، مارتنز جيه إتش إيه ، وآخرون. توفر عدوى المبيضات البيضاء الحماية من الإصابة مرة أخرى عن طريق إعادة البرمجة الوظيفية للخلايا الوحيدة. ميكروب مضيف الخلية. 2012 ؛ 12: 223-232.

10. نوفاكوفيتش ب ، حبيبي إي ، وانغ سي ، وآخرون. بيتا جلوكان يعكس الحالة اللاجينية للتسامح المناعي الناجم عن LPS. خلية. 2016 ؛ 167: 1354-1368 e14.

11. Biering-Sorensen S ، Aaby P ، Lund N ، وآخرون. في وقت مبكر BCG-Denmark ووفيات الأطفال حديثي الولادة بين الأطفال الذين يزنون<2500 g: a randomized controlled trial. Clin Infect Dis. 2017;65:1183-1190

12. Arts RJW ، Moorlag S ، Novakovic B ، وآخرون. يحمي لقاح BCG من العدوى الفيروسية التجريبية لدى البشر من خلال تحريض السيتوكينات المرتبطة بالمناعة المدربة. ميكروب مضيف الخلية. 2018 ؛ 23: 89-100 e5.

13. Dinarello CA. نظرة عامة على عائلة IL -1 في حالات الالتهاب الفطري والمناعة المكتسبة. إمونول Rev. 2018 ؛ 281: 8-27.

14. Dinarello C ، Arend W ، Sims J ، et al. -1 تسمية العائلة. نات إمونول. 2010 ؛ 11: 973.

15. هان إم ، فراي إس ، هوبر أج. رواية إنترلوكين -1 أفراد عائلة السيتوكينات في الأمراض الالتهابية. Rheumatol بالعملة. 2017 ؛ 29: 208-213.

16. van de Veerdonk FL، Stoeckman AK، Wu G، et al. يرتبط IL -38 بمستقبل IL -36 وله تأثيرات بيولوجية على الخلايا المناعية مشابهة لمناهضات مستقبلات IL -36. بروك Natl Acad Sci US A. 2012 ؛ 109: 3001- 3005.

17. Cavalli G، Tengesdal IW، Gresnigt MS، Nemkov T، Arts RJW، Domínguez-Andrés J، Molteni R، Stefanoni D، Cantoni E، Cassina L، Giugliano S، Schraa K، Mills TS، Pietras EM، Eisenmesser EZ، Dagna L و Boletta A و D'Alessandro A و Joosten LAB و Netea MG و Dinarello CA وآخرون. السيتوكين المضاد للالتهابات انترلوكين 37 هو مثبط للمناعة المدربة. تقارير الخلية. 2021 ؛ في الصحافة.

18. دي جراف DM ، ماس RJA ، Smeekens SP ، وآخرون. يمنع الإنترلوكين البشري المؤتلف -38 الالتهاب في نماذج الفئران للأمراض المحلية والجهازية. سيتوكين. 2020 ؛ 137: 155334.

19. Towne JE ، Renshaw BR ، Douangpanya J ، et al. تتطلب روابط Interleukin -36 (IL -36) معالجة ناهض كامل (IL -36 alpha و IL36beta و IL -36 gamma) أو مضاد (IL -36 Ra ) نشاط. J بيول كيم. 2011 ؛ 286: 42594-42602.

20. جراف دينيس إم ، جايجر مارتن ، مونكهوف إنج سي إل ، وآخرون. يرتبط انخفاض تركيزات الخلية البائية إنترلوكين 38 بمخاطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية في الأشخاص الذين يعانون من زيادة الوزن. المجلة الأوروبية لعلم المناعة.

21. Oosting M ، Kerstholt M ، Ter Horst R ، وآخرون. العمارة الوظيفية والجينومية لاستجابات السيتوكينات التي يسببها بوريليا بورجدورفيري في البشر. ميكروب مضيف الخلية. 2016 ؛ 20: 822-833.

22. Li Y ، Oosting M ، Smeekens SP ، وآخرون. نهج علم الجينوم الوظيفي لفهم التباين في إنتاج السيتوكينات في البشر. خلية. 2016 ؛ 167: 1099-1110.

23. بيكرينغ إس ، بلوك بي أيه ، جوستين إل إيه ، ريكسن إن بي ، فان كريفيل آر ، نيتيا إم جي. نموذج تجريبي في المختبر للمناعة الفطرية المدربة في وحيدات الإنسان الأولية. كلين لقاح إمونول. 2016 ؛ 23: 926-933

24. Nold MF، Nold-Petry CA، Zepp JA، Palmer BE، Bufler P، Dinarello CA. IL -37 هو مثبط أساسي للمناعة الفطرية. نات إمونول. 2010 ؛ 11: 1014-1022.

25. Li Y ، Oosting M ، Deelen P ، et al. التباين بين الأفراد والتأثيرات الجينية على استجابات السيتوكينات للبكتيريا والفطريات. نات ميد. 2016 ؛ 22: 952.

26. رودلوف الأول ، جودسيل جيه ، نولد بيتري كاليفورنيا وآخرون. تقرير موجز: انترلوكين 38 يمارس وظائف مضادة للالتهابات ويرتبط بنشاط المرض في الذئبة الحمامية الجهازية. التهاب المفاصل الروماتول. 2015 ؛ 67: 3219-3225.

27. Van der Meer JW، Helle M، Aarden L. مقارنة تأثيرات الإنترلوكين 6 المؤتلف والإنترلوكين 1 المؤتلف على مقاومة غير محددة للعدوى. Eur J إمونول. 1989 ؛ 19: 413- 416.

28. van de Veerdonk FL، de Graaf DM، Joosten LA، Dinarello CA. بيولوجيا IL -38 ودورها في المرض. إمونول Rev. 2018 ؛ 281: 191-196.

29. Xu F ، Lin S ، Yan X ، وآخرون. يحمي إنترلوكين 38 من الإنتان القاتل. Int J تصيب ديس. 2018 ؛ 218: 1175-1184.

30. Mora J ، Schlemmer A ، Wittig I ، et al. يتم تحرير إنترلوكين -38 من الخلايا المبرمج للحد من استجابات البلاعم الالتهابية. J مول خلية بيول. 2016 ؛ 8: 426-438.

31. Nold-Petry CA، Lo CY، Rudloff I، et al. يتطلب IL -37 مستقبلات IL -18 Ralpha و IL -1 R8 (SIGIRR) لتنفيذ برنامجها المضاد للالتهابات متعدد الأوجه عند نقل الإشارة الفطري. نات إمونول. 2015 ؛ 16: 354-365.

32. Li TT، Zhu D، Mou T، et al. يحث IL -37 البلعمة الذاتية في خلايا سرطان الخلايا الكبدية عن طريق تثبيط مسار PI3K / AKT / mTOR. مول إمونول. 2017 ؛ 87: 132-140.

33. Boutet MA، Najm A، Bart G، et al. يؤدي التعبير المفرط لـ IL -38 إلى تأثيرات مضادة للالتهابات في نماذج التهاب المفاصل لدى الفئران والضامة البشرية في المختبر. آن ريوم ديس. 2017 ؛ 76: 1304-1312.

34. Ciccia F، Accardo-Palumbo A، Alessandro R، et al. يتم تعديل محور ألفا إنترلوكين -36 في المرضى الذين يعانون من متلازمة سجوجرن الأولية. كلين إكسب إمونول. 2015 ؛ 181: 230-238.

35. Han Y ، Mora J ، Huard A ، وآخرون. يخفف IL -38 التهاب الجلد ويحد من إنتاج IL -17 من خلايا جاما دلتا التائية. ممثل الخلية. 2019 ؛ 27: 835-846.

36. Bekkering S، Joosten LA، van der Meer JW، Netea MG، Riksen NP. مناعة فطرية مدربة وتصلب الشرايين. ليبيدول بالعملة. 2013 ؛ 24: 487-492.

37. Dehghan A, Dupuis J, Barbalic M, et al. Meta-analysis of genome-wide association studies in >80 000 تحدد الموضوعات مواقع متعددة لمستويات البروتين التفاعلي سي. الدوران. 2011 ؛ 123: 731-738.

دعم المعلومات

يمكن العثور على معلومات داعمة إضافية عبر الإنترنت في قسم معلومات الدعم في نهاية المقالة.

For more information:1950477648nn@gmail.com