Биологический каталог




Иммунология. Том 3

Автор У.Пол

ли (масто-цитомы Р815 мышей линии DBA/2). Литическую активность популяции лимфоцитов иммунизированного животного определяют, культивируя их короткое время (обычно порядка 4 ч) с меченными 51Сг клетками опухоли, использованной для иммунизации. Хотя в такой системе лизируются аллогенные клетки, считается, что по своему механизму этот процесс идентичен тому, при котором цитотоксические клетки уничтожают зараженные вирусом собственные ткани или К. С. Хэнни, С. Джиллис

синтенные опухолевые клетки. Поэтому рассмотренные ниже представления о том, как функционируют цитотоксические Т-клетки, имеют более общее значение.

25.1.1.1. Общие представления

Осуществляемое Т-клетками разрушение ткани не зависит ни от антител, ни от системы комплемента. Так, например, популяции лимфоидных клеток, в которых не удается обнаружить антитела даже самыми чувствительными методами, часто способны лизировать клетки. Осуществляемый Т-клетками лизис может происходить и в отсутствие сыворотки, причем ни скорость, ни степень лизиса не меняются при добавлении источника комплемента. Более того, на осуществляемый клетками лизис не влияют антитела против компонентов комплемента С2, СЗ и С5.

Т-клеточный лизис in vitro требует тесного контакта между эффекторной клеткой и ее мишенью. Если киллерные клетки и клетки-мишени разделены полупроницаемой мембраной или суспендированы в вязкой среде, например в агарозе или декстране, лизиса не происходит. Клети-мишени лизируются в результате однократного взаимодействия с эффекторной клеткой. Это следует из линейного характера зависимости степени лизиса от времени и концентрации эффекторных клеток [5].

О метаболических процессах, необходимых для лизиса, известно очень мало, но установлено, что эффекторные клетки должны быть живыми. Отсутствие информации по этому вопросу связано прежде всего с проблемой интерпретации полученных результатов. В течение многих лет фармакологи и биохимики исследовали обменные процессы, применяя ингибирующие агенты. Клеточные биологи, используя этот же прием, но применительно к интактным клеткам, столкнулись с дополнительными проблемами. Во-первых, метаболические ингибиторы обычно обладают менее избирательным механизмом действия, чем хотелось бы. Во-вторых, что еще более важно, из того факта, что вызывать лизис способны лишь живые клетки, почти по определению следует, что метаболические ингибиторы должны подавлять литическую функцию. Проблема, таким образом, заключается в том, чтобы различить ухудшенное функционирование «больной» клетки от прямого ингибирования процесса, необходимого для осуществления литической активности.

Несмотря на эти недостатки, эксперименты с ингибирующими агентами несколько прояснили механизм литического действия Т-клеток: неспособность некоторых агентов тормозить лизис позволила определить ряд метаболических путей, не имеющих отношения к литическому действию [6—8]. Так, например, пактамицин или эметин в концентрациях, полностью подавляющих белковый синтез, не влияют на цитотоксическую активность лимфоцитов, что убедительно свидетельствует против необходимости белкового синтеза для лизиса. В аналогичных экспериментах было показано, что для лизиса клеток-мишеней нет необходимости ни в размножении эффекторных Т-клеток, ни в синтезе в них ДНК и РНК. В табл. 25.1 перечислены условия, необходимые, согласно современным представлениям, для осуществляемого Т-клетками лизиса. Соответствующие экспериментальные данные рассмотрены в других работах [6—8].

Итак, для того, чтобы осуществлять лизис, эффекторные Т-клетки должны быть жизнеспособными. С другой стороны, нет никаких оснований считать, что метаболически активными должны быть клетки-мишени. Действительно, в недавних исследованиях в качестве клеток-мишеней были использованы клетки, циксированпые глутаровым альдегидом, и цитопласты, полученные энуклеа-фией клеток путем их центрифугирования в градиенте плотности в присутствии

25. Клеточная цитотокснчностъ Таблица 25.1. Условия, необходимые для Т-клеточного лизиса

Условия, необходимые для лизиса Условия, не влияющие на лизис

Живой эффекторный лимфоцит Синтез ДНК, РНК, белка

Межклеточный контакт Антитела

Связывание рецептора Т-клетки с антигеном Система комплемента

Двухвалентные катионы (Mg2+ и Са2+) Синтез лимфокинов

Глюкоза Метаболизм клетки-мишени

Общие продукты генов МНС лимфоцита и клет-

ки-мишени (обычно, но не всегда)

Система микрофиламентов и микротрубочек эф-

фекторной клетки (твердо не установлено)

цитохалазина В. При этом фиксированные и энуклеированные клетки эффективно лизировались. Результаты этих работ показывают, что клетка-мишень является совершенно пассивным партнером в акте лизиса, и ее роль заключается лишь в экспозиции антигена. Раньше считалось, что для повреждения клетки-мишени она обязательно должна быть метаболически активной и что после повреждения клетка способна залечивать свою мембрану. И то, и другое, по-видимому, неверно. Нет никаких данных о том, что клетка-мишень, атакованная эффекторной клеткой, может избежать гибели.

Эффекторная клетка, напротив, после взаимодействия с клеткой-мишенью и ее уничтожения выживает и может взаимодействовать с другими мишенями. Таким образом, процесс Т-клеточного лизиса является циклическим. Наиболее изящно это было показано в микроманипуляционных экспериментах. В этих опытах идентифицировали одиночные эффекторные Т-клетки и с помощью микрокапилляра переносили их на новые клетки-мишени. При этом часто оказывалось, что киллерные клетки вновь способны были вызвать лизис [9].

Ниже будут изложены современные представления о событиях, приводящих к разрушению клетки-мишени. Мы отдельно рассмотрим три последовательные стадии литического цикла: а) межклеточное взаимодействие, б) события, приводящие к нанесению летального повреждения в мембране клетки-мишени, называемые иногда программированием лизиса, и в) разрыв мембраны и выход содержимого цитоплазмы.

25.1.1.2. Стадии литического цикла, осуществляемого Т-клетками

25.1.1.2.1. Межклеточное взаимодействие

Литическая активность эффекторных Т-клеток начинается с взаимодействия между киллерной клеткой и клеткой-мишенью. Как мы уже отмечали, лизиса не происходит, если воспрепятствовать тесному контакту клеток этих двух типов.

Долгое время оставалось неясным, связана ли исключительная иммунологическая специфичность Т-клеточного лизиса, например его способность отличать клетки, несущие тринитрофенол, от клеток, несущих динитрофенол, только лишь со специфической межклеточной адгезией, обусловленной взаимодействием антигена с комплементарными рецепторными участками на мембране

5-0395 К. С. Хэкни, С. Джиллис

эффекторной клетки. Выявить специфические антигенсвязывающие структуры на поверхностикиллерных Т-клеток оказалось довольно легко. Так, литическая активность популяции иммунных лимфоидных клеток истощается при инкубации лимфоцитов с монослоем клеток, несущих антиген, к которому специфичны эффекторные клетки [10]. Истощения не происходит, если лимфоциты инкубировать с монослоем других клеток. Эксперименты подобного рода, свидетельствующие о существовании рецепторов антигена на поверхности эффекторных клеток, вызывали постоянное стремление идентифицировать и охарактеризовать структуры, ответственные за антигенную специфичность. Биохимическая природа антигенного рецептора ЦТЛ остается предметом спора, хотя недавно полученные данные указывают на некоторое их структурное сходство с иммуноглобулинами. Так, на поверхности антиген-специфических Т-клеток находятся продукты генов FH, и, кроме того, эти клетки имеют общие идиотипические детерминанты с В-клетками, иммунными к тем же антигенным детерминантам (гл. 11).

Метаболические реакции, необходимые для межклеточных взаимодействий. Для выявления метаболических реакций, необходимых для связывания антигена с антигенным рецептором киллерной клетки, были разработаны две экспериментальные системы. Как уже отмечалось, киллерные клетки быстро и специфично связываются с гомологичным монослоем аллогенных клеток. Эффективность связывания легко измерить по исчезновению цитотоксических клеток из суспензии. Выяснение условий культивирования, при которых происходит такое связывание, позволило установить, какие метаболические реакции необходимы для адгезии [11, 12].

Другой подход заключается в том, что эффекторные клетки смешивают с меченными 51Сг клетками-мишенями и осаждают центрифугированием при различных условиях [13]. Через короткое время, требующееся для прикрепления клеток друг к другу, осадок суспендируют в вязкой среде, содержащей декстран, и с помощью мешалки создают в пробирке водоворот (vortex mixing). Установившиеся в этих условиях межклеточные связи выявляются по образованию микроскопических кластеров, часто называемых конъюгатами. Вязкая среда предотвращает последующую межклеточную адгезию. Поэтому количество 51Сг, высвободившегося в таких культурах в среду, отражает число клеток-мишеней, прикрепившихся к эффекторным клеткам при их совместном инкубировании в осадке и лизированных в результате такого прикрепления.

Хотя технически эти два метода анализа межклеточной адгезии различаются, оба они дали сходные сведения о метаболических реакциях, требуемых для тех межклеточных взаимодействий, которые приводят к лизису.

Адгезия — это метаболически активный процесс, подавляемый низкими температурами, азидом и динитрофенолом. Связывание киллерных клеток с клетками-мишенями ингибируется также цитохалазином В и колхицином, что, видимо, указывает на роль микрофиламентов и микротрубочек в этом взаимодействии [6, 12].

Исследование адгезии в присутствии таких хелирующих агентов, как ЭДТА и ЭГТА, и использование среды с определенным составом катионов показало, что связывание киллерных клеток с мишенями требует присутствия двухвалентных катионов. Взаимодействие лимфоцитов с клетками-мишенями осуществляется в присутствии Mga+; оно менее эффективно при замене Mg2+ на Са2+ и вовсе не происходит в отс

страница 38
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

Скачать книгу "Иммунология. Том 3" (4.83Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(25.04.2017)