RU2590696C2 - Agent for differentiation of monocyte-like cells - Google Patents

Agent for differentiation of monocyte-like cells Download PDF

Info

Publication number
RU2590696C2
RU2590696C2 RU2014138171/10A RU2014138171A RU2590696C2 RU 2590696 C2 RU2590696 C2 RU 2590696C2 RU 2014138171/10 A RU2014138171/10 A RU 2014138171/10A RU 2014138171 A RU2014138171 A RU 2014138171A RU 2590696 C2 RU2590696 C2 RU 2590696C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cells
differentiation
thp
capsulatus
lps
Prior art date
Application number
RU2014138171/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014138171A (en
Inventor
Изабелла Рувимовна Прохоренко
Сергей Витальевич Грачев
Светлана Владимировна Зубова
Дмитрий Сергеевич Кабанов
Original Assignee
ФАНО России Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт фундаментальных проблем биологии Российской академии наук (ИФПБ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФАНО России Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт фундаментальных проблем биологии Российской академии наук (ИФПБ РАН) filed Critical ФАНО России Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт фундаментальных проблем биологии Российской академии наук (ИФПБ РАН)
Priority to RU2014138171/10A priority Critical patent/RU2590696C2/en
Publication of RU2014138171A publication Critical patent/RU2014138171A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2590696C2 publication Critical patent/RU2590696C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biochemistry.
SUBSTANCE: described is a lipopolysaccharide, endotoxins antagonist, produced strain Rhodobacter capsulatus PG, which are deposited in RAS IBFM under number B-2381 D, as an agent for monocyte-like cell differentiation. Presented lipopolysaccharide Rhodobacter capsulatus PG is physiological, practically nontoxic. Invention can be used as an agent for monocyte-like cell differentiation.
EFFECT: proposed device can be used for preparing cardiologic drugs, particularly to oncology.
1 cl, 3 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к микробиологии, биотехнологии, фармакологии и медицине и может быть использовано для дифференцировки промоноцитов и моноцитов в клинической и экспериментальной медицине.The invention relates to microbiology, biotechnology, pharmacology and medicine and can be used to differentiate promonocytes and monocytes in clinical and experimental medicine.

В качестве модельных систем для исследований механизмов дифференциации широко используются промоноцитарные клеточные линии лейкемии человека (U937 и ТНР-1). Дифференциация характеризуется изменением различных клеточных параметров клеток по сравнению с соответствующим недифференцированным фенотипом. Такие изменения касаются морфологии, метаболических процессов и роста клеток. Клетки U937 и ТНР-1 представляют собой различные этапы развития моноцитов [14].Promonocytic human leukemia cell lines (U937 and THP-1) are widely used as model systems for studying differentiation mechanisms. Differentiation is characterized by a change in various cellular parameters of cells compared with the corresponding undifferentiated phenotype. Such changes relate to morphology, metabolic processes and cell growth. U937 and THP-1 cells represent various stages of monocyte development [14].

Существуют различные агенты, способные индуцировать дифференциацию клеток этих линий в зрелые моноциты. Такие агенты, как диметилсульфоксид (ДМСО) [7], ретиноевая кислота [9], витамин D3 [10], цитокины [3, 13] и сложные форболовые эфиры, в частности 12-O-тетрадеканоилфорбол-13-ацетат (TPA) [4], могут способствовать дифференциации незрелых моноцитов в моноциты/макрофаги.There are various agents that can induce the differentiation of cells of these lines into mature monocytes. Agents such as dimethyl sulfoxide (DMSO) [7], retinoic acid [9], vitamin D3 [10], cytokines [3, 13] and phorbol esters, in particular 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) [ 4], can contribute to the differentiation of immature monocytes into monocytes / macrophages.

Условием дифференциации в зрелые макрофаги является рост адгезии к поверхности культуральных плашек и, как следствие, резкое изменение формы клетки. Недифференцированные U937 и ТНР-1 клетки имеют округлую форму и растут в суспензии. Оба типа клеток имеют небольшую цитоплазму и крупное ядро. После дифференциации с ТРА большинство клеток прикрепляются к культуральным плашкам. Для ТНР-1 клеток особенно характерно образование агрегатов за счет развития межклеточных псевдоподий [11].The condition for differentiation into mature macrophages is an increase in adhesion to the surface of the culture plates and, as a result, a sharp change in the shape of the cell. Undifferentiated U937 and THP-1 cells have a rounded shape and grow in suspension. Both types of cells have a small cytoplasm and a large nucleus. After differentiation with TPA, most cells attach to the culture dies. For THP-1 cells, aggregate formation is especially characteristic due to the development of intercellular pseudopodia [11].

CD14, первоначально описанный как маркер дифференцировки моноцитов, представляет собой гликопротеин массой 55 кДа. Обширные исследования показали, что CD14 вовлекается в опосредование ответов на несколько продуктов бактериальной мембраны, особенно на бактериальные ЛПС. CD14 не обнаруживается на поверхности моноцитов-предшественников и резко возрастает во время их дифференцировки в моноциты. Таким образом, поверхностная экспрессия CD14 является отличной моделью для изучения механизмов миелоидного созревания клеток [12].CD14, originally described as a monocyte differentiation marker, is a 55 kDa glycoprotein. Extensive studies have shown that CD14 is involved in mediating responses to several bacterial membrane products, especially bacterial LPS. CD14 is not detected on the surface of precursor monocytes and increases dramatically during their differentiation into monocytes. Thus, surface expression of CD14 is an excellent model for studying the mechanisms of myeloid cell maturation [12].

CR3 (β2-интегрин) - еще один классический маркер моноцитарной дифференциации, участвующий в клеточной адгезии и также функционирующий как рецептор комплемента. CD11b, субъединица CR3, представляет собой гликопротеин (масса 160 кДа), который связывается нековалентно с β2-субъединицей партнера CD18. Комплекс CD11b/CD18 экспрессируется на зрелых миелоидных клетках и широко используется в качестве раннего маркера дифференцировки моноцитов [5].CR3 (β 2 -integrin) is another classic marker of monocytic differentiation involved in cell adhesion and also functioning as a complement receptor. CD11b, a CR3 subunit, is a glycoprotein (160 kDa mass) that binds non-covalently to the β 2 subunit of the CD18 partner. The CD11b / CD18 complex is expressed on mature myeloid cells and is widely used as an early marker of monocyte differentiation [5].

Ретиноевая кислота (RA) представляет собой активную форму ретинола (витамина A). RA, являясь физиологическим агентом, способна образовывать связи с ядерными рецепторами, при помощи которых запускает ответ клетки. Следует отметить, что к ретинолу проявляют чувствительность практически все клетки организма.Retinoic acid (RA) is an active form of retinol (Vitamin A). RA, being a physiological agent, is able to form bonds with nuclear receptors, by which it triggers a cell response. It should be noted that almost all body cells are sensitive to retinol.

Рост ТНР-1 клеток ингибируется после добавления RA в концентрации 10-6 М. Помимо остановки роста происходят морфологические изменения: клетки приобретают неправильную форму и дольчатые ядра. Помимо морфологии дифференциация ТНР-1 клеток с помощью RA приводит и к другим изменениям. Заметно увеличивается фагоцитирующая активность. Однако RA не вызывает увеличения адгезивной способности [6].The growth of THP-1 cells is inhibited after the addition of RA at a concentration of 10 -6 M. In addition to stopping the growth, morphological changes occur: the cells acquire an irregular shape and lobular nuclei. In addition to morphology, differentiation of THP-1 cells using RA leads to other changes. The phagocytic activity noticeably increases. However, RA does not cause an increase in adhesive ability [6].

1α, 25-дигидроксивитамин D3 (VD3), как и ретиноевая кислота, является физиологическим агентом и лигандом суперсемейства ядерных рецепторов. Легко проникая через клеточную и ядерную мембраны (по такому же типу, как и RA), рецепторы такого типа воздействуют непосредственно на гены, играя роль факторов транскрипции, контролирующих экспрессию генов.1α, 25-dihydroxyvitamin D 3 (VD 3 ), like retinoic acid, is a physiological agent and ligand for the superfamily of nuclear receptors. Easily penetrating cell and nuclear membranes (of the same type as RA), receptors of this type act directly on genes, playing the role of transcription factors that control gene expression.

Плейотропные эффекты VD3 опосредуются, главным образом, через внутриклеточный рецептор витамина D (VDR). VDR является членом надсемейства ядерных стероидов и рецепторов ретиноевой кислоты. Таким образом, он функционирует как лиганд-зависимый фактор транскрипции, регулирующий активацию генов-мишеней витамина D. На молекулярном уровне VDR активизирует свои гены-мишени, взаимодействуя со специфическими последовательностями ДНК, существующими в качестве элементов витамин-D-реагирования (VDR), называемыми "genomicaction" [5].The pleiotropic effects of VD 3 are mediated primarily through the intracellular vitamin D receptor (VDR). VDR is a member of the superfamily of nuclear steroids and retinoic acid receptors. Thus, it functions as a ligand-dependent transcription factor that regulates the activation of vitamin D target genes. At the molecular level, VDR activates its target genes by interacting with specific DNA sequences that exist as vitamin D response elements (VDRs) called "genomicaction" [5].

В попытках определения молекулярных механизмов регулирования клеточных ответов на VD3 рассматривалась возможность существования альтернативных путей передачи сигналов к классической программе действия генома. Действительно, в течение последнего десятилетия экспериментальные данные для "негеномной" передачи сигналов имеют концепцию эксклюзивного VDR-опосредованного геномного действия. Например, VD3 стимулирует быстрое образование вторичных мессенджеров, в том числе керамидов, цАМФ, инозитов, высвобождение катионов кальция, и активирует различные протеинкиназы, включая протеинкиназу С, Raf, митоген-активированный белок (МАР-киназу) и Src-семейство киназ. Тем не менее, физиологическое значение негеномной передачи сигналов само по себе или относительно VDR-опосредованного геномного действия до сих пор неясно. Кроме того, неизвестно, взаимодействует ли VD3 с классическим VDR для негеномной передачи сигналов или участвует система альтернативных рецепторов.In attempts to determine the molecular mechanisms of regulation of cellular responses to VD 3 , the possibility of the existence of alternative signaling pathways to the classical genome action program was considered. Indeed, over the past decade, experimental data for “non-genomic” signaling have the concept of exclusive VDR-mediated genomic action. For example, VD 3 stimulates the rapid formation of secondary messengers, including ceramides, cAMP, inositol, the release of calcium cations, and activates various protein kinases, including protein kinase C, Raf, mitogen activated protein (MAP kinase), and the Src kinase family. However, the physiological significance of non-genomic signaling alone or with respect to VDR-mediated genomic action is still unclear. In addition, it is not known whether VD 3 interacts with classic VDR for non-genomic signaling or whether an alternative receptor system is involved.

Обработка с помощью VD3 увеличивает поверхностную экспрессию CD11b и CD14 на HL-60, U937 и ТНР-1 клетках [5]. VD3 вызывает усиление фагоцитарной активности, регистрируемое по флуоресценции латексных шариков.Treatment with VD 3 increases the surface expression of CD11b and CD14 on HL-60, U937, and THP-1 cells [5]. VD 3 causes an increase in phagocytic activity, recorded by the fluorescence of latex beads.

Форболовый эфир РМА (phorbol 12-myristate 13-acetate) - один из самых сильных нефизиологических агентов дифференциации. РМА легко проникает в клетку и, благодаря структурному сходству с диацилглицерином (DAG), взаимодействует с участком его связывания на молекуле протеинкиназы С (РКС) [8].PMA phorbol ester (phorbol 12-myristate 13-acetate) is one of the most powerful non-physiological differentiation agents. PMA easily penetrates the cell and, due to its structural similarity to diacylglycerol (DAG), interacts with its binding site on the protein kinase C molecule (PKC) [8].

Экспрессия поверхностных M-CSF рецепторов является одним из первых событий, связанных с моноцитарной дифференцировкой лейкозных клеток в моноциты. Недавние исследования, использующие несколько лейкозных клеток-моделей, показали, что уровень c-fms транскриптов сильно возрастает, когда они начинают проходить моноцитарную дифференцировку под действием РМА. Считается, что активация протеинкиназы С (РКС) играет главную регуляторную роль в начале дифференцировки. В нормальном физиологическом процессе РКС активируется эндогенным диацилглицерином (DAG), продуктом гидролиза мембранных фосфолипидов под действием фосфолипазы С (PLC).The expression of surface M-CSF receptors is one of the first events associated with the monocytic differentiation of leukemic cells into monocytes. Recent studies using several leukemia cell models have shown that the level of c-fms transcripts increases dramatically when they begin to undergo monocytic differentiation under the influence of PMA. It is believed that the activation of protein kinase C (PKC) plays a major regulatory role at the beginning of differentiation. In the normal physiological process, PKC is activated by endogenous diacylglycerol (DAG), the product of the hydrolysis of membrane phospholipids under the action of phospholipase C (PLC).

Эффекты, вызываемые в ТНР-1 клетках дифференцировкой, начинают проявляться при обработке РМА концентрацией 10 нМ: ингибируется рост клеток, в течение 24 часов после воздействия РМА более 80% клеток становились адгезивными. После РМА-обработки наблюдается увеличение количества вакуолей, а дальнейшая инкубация в присутствии этого агента приводит к увеличению размеров и удлинению формы, как у нормальных моноцитов крови в культуре. Кроме того, когда ТНР-1 клетки подвергаются обработке РМА, через 6-12 часов в них обнаруживается повышенный уровень транскриптов c-fms.The effects caused by differentiation in THP-1 cells begin to manifest themselves upon treatment with PMA concentration of 10 nM: cell growth is inhibited, more than 80% of the cells become adhesive within 24 hours after exposure to PMA. After PMA treatment, an increase in the number of vacuoles is observed, and further incubation in the presence of this agent leads to an increase in size and lengthening of the shape, as in normal blood monocytes in culture. In addition, when THP-1 cells undergo PMA treatment, an increased level of c-fms transcripts is detected after 6-12 hours.

Молекулы РМА относительно стабильны и оказывают длительное воздействие на ТНР-1 клетки, что обусловливает их длительный эффект относительно воздействия физиологических агентов. Однако РМА настолько сильно активирует клетки, что делает невозможным их дальнейшее использование в качестве объекта исследования влияния липополисахаридов (эндотоксинов) [12].RMA molecules are relatively stable and have a long-term effect on THP-1 cells, which determines their long-term effect on the effects of physiological agents. However, PMA activates the cells so strongly that their further use as an object of study of the influence of lipopolysaccharides (endotoxins) is impossible [12].

Задача изобретения - физиологическое, практически нетоксичное средство для дифференцировки моноцитоподобных клеток.The objective of the invention is a physiological, practically non-toxic agent for the differentiation of monocyte-like cells.

Поставленная задача решается нетоксичным липополисахаридом из фототрофной бактерии Rhodobacter capsulatus PG.The problem is solved by a non-toxic lipopolysaccharide from the phototrophic bacterium Rhodobacter capsulatus PG.

Ранее известно использование штамма Rhodobacter capsulatus PG в качестве продуцента липополисахарида, антагониста эндотоксинов [1].It is previously known to use the strain Rhodobacter capsulatus PG as a producer of lipopolysaccharide, an endotoxin antagonist [1].

Данный штамм Rhodobacter capsulatus PG депонирован Всероссийской коллекцией микроорганизмов ИБФМ РАН [2].This strain of Rhodobacter capsulatus PG was deposited by the All-Russian Collection of Microorganisms of the IBPM RAS [2].

Исследовалась способность нетоксичного ЛПС Rhodobacter capsulatus PG дифференцировать клетки моноцитарной линии ТНР-1 в моноциты и макрофаги. Дифференцирующую активность ЛПС исследовали по экспрессии поверхностных рецепторов (TLR4, CD11b и CD14) и изменению морфологических характеристик ТНР-1 клеток.The ability of non-toxic LPS Rhodobacter capsulatus PG to differentiate the cells of the THP-1 monocytic line into monocytes and macrophages was studied. The differentiating activity of LPS was studied by expression of surface receptors (TLR4, CD11b and CD14) and changes in the morphological characteristics of THP-1 cells.

1. Исследование влияния ЛПС Rhodobacter capsulatus PG в диапазоне 100-1000 нг/мл на морфологию ТНР-1 клеток.1. A study of the effect of LPS Rhodobacter capsulatus PG in the range of 100-1000 ng / ml on the morphology of THP-1 cells.

Объектом исследования служила моноцитарная линия клеток ТНР-1 из коллекции АТСС®TIB™202 (США). Клетки ТНР-1 культивировали в среде RPMI 1640 (Sigma), содержащей 2 ммоль/л L-глутамина, 100 Ед/мл пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина, (L-Glutamin-penicillin-streptomycin solution, Sigma) и 10% инактивированной бычьей сыворотки (Hyclon) во флаконах для культивирования объемом 25 см2, 50 мл (Orange Scientific) в CO2-инкубаторе (Jouan, Франция) при температуре 37°C и 5% CO2. Жизнеспособность, определяемая по окрашиванию клеток трипановым синим, составляла 88-95%.The object of the study was the THP-1 monocytic cell line from the ATCC ® TIB ™ 202 collection (USA). THP-1 cells were cultured in RPMI 1640 medium (Sigma) containing 2 mmol / L L-glutamine, 100 U / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin, (L-Glutamin-penicillin-streptomycin solution, Sigma) and 10% inactivated bovine serum (Hyclon) in 25 cm 2 , 50 ml culture bottles (Orange Scientific) in a CO 2 incubator (Jouan, France) at 37 ° C and 5% CO 2 . Viability, determined by the staining of cells with trypan blue, was 88-95%.

К суспензии клеток ТНР-1 в среде RPMI 1640 (2×106 кл/мл) добавляли водный раствор ЛПС R. capsulatus PG в конечной концентрации 100 или 1000 нг/мл и инкубировали 24 ч в CO2-инкубаторе при температуре 37°C и 5% CO2.To a suspension of THP-1 cells in RPMI 1640 medium (2 × 10 6 cells / ml) was added an aqueous LPS solution of R. capsulatus PG at a final concentration of 100 or 1000 ng / ml and incubated for 24 hours in a CO 2 incubator at 37 ° C and 5% CO 2 .

Для оценки степени дифференцировки использовали визуальный анализ ТНР-1 клеток после 24-часовой инкубации с ЛПС R. capsulatus PG. С этой целью определялась доля (в % от общего числа клеток в 7-8 полных полях зрения) клеток с измененной морфологией, в частности имеющих заметные псевдоподии, увеличенные размеры, веретеновидную или вытянутую форму клеток. Нормальная морфология недифференцированных ТНР-1 клеток - округлые клетки без заметных псевдоподий. Результаты визуального анализа представлены в таблице 1 и на фиг. 1, 2а, 2б, 2в.To assess the degree of differentiation, a visual analysis of THP-1 cells was used after 24-hour incubation with LPS R. capsulatus PG. For this purpose, the proportion (in% of the total number of cells in 7–8 full fields of view) of cells with altered morphology was determined, in particular, having noticeable pseudopodia, increased sizes, and fusiform or elongated cells. The normal morphology of undifferentiated THP-1 cells is rounded cells without noticeable pseudopodia. The results of the visual analysis are presented in table 1 and in FIG. 1, 2a, 2b, 2c.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

На фиг. 1. представлено изменение морфологии ТНР-1 клеток после 24 часовой экспозиции с ЛПС R. capsulatus PG (*- различия от контроля достоверны при p<0,05).In FIG. 1. presents the change in the morphology of THP-1 cells after 24 hours of exposure with LPS R. capsulatus PG (* - differences from the control are significant at p <0.05).

На фиг. 2а показано изменение морфологии ТНР-1 клеток под действием ЛПС R. capsulatus PG (увеличение 40×1,5×10, окрашивания нет), контроль.In FIG. 2a shows a change in the morphology of THP-1 cells under the action of LPS R. capsulatus PG (magnification 40 × 1.5 × 10, no staining), control.

На фиг. 2б представлено изменение морфологии ТНР-1 клеток под действием ЛПС R. capsulatus PG (увеличение 40×1,5×10, окрашивания нет), клетки после стимуляции ЛПС R. capsulatus PG 100 нг/мл.In FIG. 2b shows the change in the morphology of THP-1 cells under the action of LPS R. capsulatus PG (magnification 40 × 1.5 × 10, no staining), cells after stimulation of LPS R. capsulatus PG 100 ng / ml.

На фиг. 2в показано изменение морфологии ТНР-1 клеток под действием ЛПС R. capsulatus PG (увеличение 40×1,5×10, окрашивания нет), клетки после стимуляции ЛПС R. capsulatus PG 1000 нг/мл.In FIG. 2c shows the change in the morphology of THP-1 cells under the action of LPS R. capsulatus PG (40 × 1.5 × 10 magnification, no staining), cells after stimulation of LPS R. capsulatus PG 1000 ng / ml.

Доля ТНР-1 клеток с измененной морфологией составляла в контрольном варианте (25,2±2,4)%. Из представленных в таблице 1 и на фиг. 1, 2 (а, б, в) результатов видно, что ЛПС R. capsulatus PG, внесенный в минимальной дозе (100 нг/мл), не вызывал достоверного изменение морфологии ТНР-1 клеток (доля клеток с измененной морфологией равна 23,9±1,8% по сравнению с контролем). Следовательно, внесенный в данной концентрации ЛПС R. capsulatus PG не оказывает биологического действия на изменение морфологии ТНР-1 клеток.The proportion of THP-1 cells with altered morphology was in the control variant (25.2 ± 2.4)%. From those presented in table 1 and in FIG. 1, 2 (a, b, c) of the results, it can be seen that the LPS of R. capsulatus PG, introduced at the minimum dose (100 ng / ml), did not cause a significant change in the morphology of THP-1 cells (the proportion of cells with altered morphology is 23.9 ± 1.8% compared with control). Therefore, introduced in this concentration of LPS R. capsulatus PG does not have a biological effect on the change in the morphology of THP-1 cells.

ЛПС R. capsulatus PG в концентрации 1000 нг/мл вызывал значительное увеличение доли измененных ТНР-1 клеток до (37,4±4,3) пг/мл. Данное значение достоверно отличается от контроля (25,2±2,4)% и свидетельствует о способности ЛПС из R. capsulatus PG вызывать изменение морфологии ТНР-1 клеток и, возможно, усиливать степень их дифференцировки.LPS of R. capsulatus PG at a concentration of 1000 ng / ml caused a significant increase in the proportion of altered THP-1 cells to (37.4 ± 4.3) pg / ml. This value significantly differs from the control (25.2 ± 2.4)% and indicates the ability of LPS from R. capsulatus PG to cause a change in the morphology of THP-1 cells and, possibly, increase the degree of their differentiation.

2. Поиск оптимальной концентрации ЛПС Rhodobacter capsulatus PG в диапазоне 100-1000 нг/мл на изменение уровня поверхностных рецепторов (TLR4, CD11b и CD14) недифференцированных ТНР-1 клеток.2. Search for the optimal LPS concentration of Rhodobacter capsulatus PG in the range of 100-1000 ng / ml for a change in the level of surface receptors (TLR4, CD11b and CD14) of undifferentiated THP-1 cells.

В работе использовали антитела к TLR4, CD14- и CD11b-рецепторам, меченные флуоресцентной меткой: Alexa Fluor 488 anti-human CD14 (Clone HCD14), Alexa Fluor 488 anti-human CD11b (Clone ICRF44) (BioLegend); Alexa Fluor 488 anti-human CD284 (TLR4) (Clone HTA 125) (eBioscience).We used antibodies to TLR4, CD14 and CD11b receptors labeled with a fluorescent label: Alexa Fluor 488 anti-human CD14 (Clone HCD14), Alexa Fluor 488 anti-human CD11b (Clone ICRF44) (BioLegend); Alexa Fluor 488 anti-human CD284 (TLR4) (Clone HTA 125) (eBioscience).

После инкубации клеток с ЛПС R. capsulatus PG в конечной концентрации 500 или 1000 нг/мл в течение 24 ч в CO2-инкубаторе при температуре 37°C и 5% CO2, ТНР-1 клетки отделяли от среды культивирования центрифугированием и ресуспендировали в буфере для окрашивания (Cell Staining Buffer, BioLegend) в расчете 105-106 клеток в 100 мкл буфера.After incubation of the cells with LPS R. capsulatus PG at a final concentration of 500 or 1000 ng / ml for 24 hours in a CO 2 incubator at 37 ° C and 5% CO 2 , THP-1 cells were separated from the culture medium by centrifugation and resuspended in staining buffer (Cell Staining Buffer, BioLegend) in the calculation of 10 5 -10 6 cells in 100 μl of buffer.

Для исключения неспецифического связывания антител с исследуемыми рецепторами в каждый образец добавляли по 5 мкл блокирующего буфера для Fc-рецепторов (Human Tru Stain FcX™, BioLegend) и инкубировали при комнатной температуре 10 минут. Затем в образцы добавляли по 5 мкл раствора соответствующих антител и инкубировали 30 мин при 4°C. Далее 2 раза отмывали Cell Staining Buffer (по 2 мл), ресуспендировали в 400 мкл этого же буфера и переносили в пробирку для цитофлуориметрии.To exclude non-specific binding of antibodies to the studied receptors, 5 μl of Fc receptor blocking buffer (Human Tru Stain FcX ™, BioLegend) was added to each sample and incubated at room temperature for 10 minutes. Then, 5 μl of a solution of the corresponding antibodies were added to the samples and incubated for 30 min at 4 ° C. Then, Cell Staining Buffer (2 ml each) was washed 2 times, resuspended in 400 μl of the same buffer and transferred to a cytofluorimetric tube.

Анализ образцов проводили с помощью проточного цитофлуориметра EPICS XL-MCL (Beckman Coulter, США). Уровень поверхностной рецепции ТНР-1 клеток оценивали по величине средней интенсивности флуоресценции (MnIX) образца. В каждом образце просчитывалось 6000 клеток.Samples were analyzed using an EPICS XL-MCL flow cytometer (Beckman Coulter, USA). The level of surface reception of THP-1 cells was evaluated by the average fluorescence intensity (MnIX) of the sample. 6000 cells were counted in each sample.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Фиг. 3. Изменение уровня экспрессии рецепторов TLR4, CD11b и CD14 под действием ЛПС R. capsulatus PG в %. Представлены средние значения изменения уровня экспрессии рецепторов (n=3) и стандартная ошибка в процентах (%) относительно контроля, принятого за 100%.FIG. 3. Change in the expression level of TLR4, CD11b and CD14 receptors under the influence of LPS R. capsulatus PG in%. Presents the average values of changes in the level of expression of receptors (n = 3) and the standard error in percent (%) relative to the control, taken as 100%.

Из представленных в таблице 2 и на фиг. 3 результатов видно, что ЛПС R. capsulatus PG заметнее всего влияет на экспрессию CD11b-рецепторов. Из исследуемых концентраций наибольшим влиянием на изменение уровня поверхностных рецепторов обладает ЛПС R. capsulatus PG, внесенный в концентрации 500 нг/мл.From those presented in table 2 and in FIG. The 3 results show that the LPS of R. capsulatus PG most significantly affects the expression of CD11b receptors. Of the studied concentrations, LPS R. capsulatus PG, introduced at a concentration of 500 ng / ml, has the greatest influence on the change in the level of surface receptors.

На основании результатов по изменению морфологии ТНР-1 клеток и экспрессии TLR4, CD11b и CD 14 рецепторов на их поверхности под воздействием нетоксичного ЛПС Rhodobacter capsulatus PG следует вывод, что нетоксичный ЛПС Rhodobacter capsulatus PG обладает максимальной дифференцирующей активностью в концентрации 500 нг/мл.Based on the results on the change in the morphology of THP-1 cells and the expression of TLR4, CD11b and CD 14 receptors on their surface under the influence of non-toxic LPS Rhodobacter capsulatus PG, it follows that non-toxic LPS Rhodobacter capsulatus PG has a maximum differentiating activity at a concentration of 500 ng / ml.

Предложенное средство может найти применение при создании лекарственных препаратов, в частности, для онкологии.The proposed tool can find application in the creation of drugs, in particular for oncology.

Список литературыBibliography

1. RU 2392309 С1, 24.11.2008. Прохоренко И.Р., Грачев С.В., Зубова С.В. Штамм Rhodobacter capsulatus PG - продуцент липополисахарида, антагониста эндотоксинов.1. RU 2392309 C1, 11.24.2008. Prokhorenko I.R., Grachev S.V., Zubova S.V. The strain Rhodobacter capsulatus PG is a producer of lipopolysaccharide, an endotoxin antagonist.

2. Свидетельство о депонировании штамма Rhodobacter capsulatus PG. Регистрационный номер ВКМ В-2381 Д, 21.12.2005.2. Certificate of deposit of the strain Rhodobacter capsulatus PG. Registration number VKM V-2381 D, 12/21/2005.

3. Harris Р.Е., Ralph P., Litcofsky P., Moore M.A.S. Distinct activities of interferon, lymphokine and cytokine differentiation-inducing factors acting on the human monoblastic leukemia cell line U937. Cancer Res. 1985. V. 45. P. 9-13.3. Harris R.E., Ralph P., Litcofsky P., Moore M.A.S. Distinct activities of interferon, lymphokine and cytokine differentiation-inducing factors acting on the human monoblastic leukemia cell line U937. Cancer Res. 1985.V. 45. P. 9-13.

4. Hass R., Bartels H., Topley M, Hadam M., Kohler L., Goppelt-Strube M., Resh K. TPA-induced differentiation and adhesion of U937 cells: changes in ultrastructure, cytoskeletal organization and expression of cell surface antigens. Eur. J. Cell Biol. 1989. V. 48. P. 282-293.4. Hass R., Bartels H., Topley M, Hadam M., Kohler L., Goppelt-Strube M., Resh K. TPA-induced differentiation and adhesion of U937 cells: changes in ultrastructure, cytoskeletal organization and expression of cell surface antigens. Eur. J. Cell Biol. 1989. V. 48. P. 282-293.

5. Hmama Z., Nandan D., Sly L., Knutson K.L., Herrera-Velit P., Reiner N.E. 1999. 1α, 25-Dihydroxyvitamin D3-induced myeloid cell differentiation is regulated by a vitamin D receptor-phosphatidylinositol 3-kinase signaling complex. J. Exp. Med. V. 190. P. 1583-1594.5. Hmama Z., Nandan D., Sly L., Knutson K.L., Herrera-Velit P., Reiner N.E. 1999. 1α, 25-Dihydroxyvitamin D3-induced myeloid cell differentiation is regulated by a Vitamin D receptor-phosphatidylinositol 3-kinase signaling complex. J. Exp. Med. V. 190. P. 1583-1594.

6. Hyodoh F. Effects of Retinoic Acid on the Differentiation of THP-1 Cell Lines Containing Aneuploid or Diploid Chromosomes. Cell structure and function. 1987. №12. P. 225-242.6. Hyodoh F. Effects of Retinoic Acid on the Differentiation of THP-1 Cell Lines Containing Aneuploid or Diploid Chromosomes. Cell structure and function. 1987. No. 12. P. 225-242.

7. Nakamura Т., Kharbanda S., Spriggs D., Kufe D. Effect of dexamethasone of monocytic differentiation in human U937 cells by dimethylsulfoxide. J. Cell Physiol. 1990. V. 142. P. 261-267.7. Nakamura T., Kharbanda S., Spriggs D., Kufe D. Effect of dexamethasone of monocytic differentiation in human U937 cells by dimethylsulfoxide. J. Cell Physiol. 1990. V. 142. P. 261-267.

8. Nishizuka Y. Protein kinase С and lipid signaling for sustained cellular responses. FASEB. J. 1995. V. 9. P. 484-496.8. Nishizuka Y. Protein kinase C and lipid signaling for sustained cellular responses. FASEB. J. 1995. V. 9. P. 484-496.

9. Olsson I.L. and Breitman T.R. Induction of differentiation of the human histiocytic lymphoma cell line U937 by retinoic acid and cyclic adenosine 3′,5′-monophosphate-inducing agents. Cancer Res. 1982. V. 42. P. 3924-3927.9. Olsson I.L. and Breitman T.R. Induction of differentiation of the human histiocytic lymphoma cell line U937 by retinoic acid and cyclic adenosine 3 ′, 5′-monophosphate-inducing agents. Cancer Res. 1982. V. 42. P. 3924-3927.

10. Olsson I.L., Gullberg U., Ivhed I., Nilsson K. Induction of differentiation of the human histiocytic lymphoma cell line U937 by 1α, 25-dihydroxycholecalciferol. Cancer Res. 1983. V. 43. P. 5862-5867.10. Olsson I.L., Gullberg U., Ivhed I., Nilsson K. Induction of differentiation of the human histiocytic lymphoma cell line U937 by 1α, 25-dihydroxycholecalciferol. Cancer Res. 1983. V. 43. P. 5862-5867.

11. Panzarini E., Ramires P.A., Miccoli M.A., Tenuzzo В., Scordari A., Dini L. Differentiation of THP-1 and U937 cells in presence of synthetic hydrogels. Caryologia. 2006. V. 59. №4. P. 395-402.11. Panzarini E., Ramires P.A., Miccoli M.A., Tenuzzo B., Scordari A., Dini L. Differentiation of THP-1 and U937 cells in presence of synthetic hydrogels. Caryologia. 2006. V. 59. No. 4. P. 395-402.

12.Schwende H., Fitzke E., Ambs P., Dieter P. Differences in the state of differentiation of THP-1 cells induced by phorbol ester and la, 25-dihydroxyvitamin D3. J. Leukocyte Biol. 1996. V. 59. V. 555.12. Schwende H., Fitzke E., Ambs P., Dieter P. Differences in the state of differentiation of THP-1 cells induced by phorbol ester and la, 25-dihydroxyvitamin D3. J. Leukocyte Biol. 1996. V. 59. V. 555.

13. Testa U., Ferbus D., Gabbianelli M., Pascucci В., Boccoli G., Louache F., Thang M.N. 1988 Effect of endogenous and exogenous interferons on the differentiation of human monocyte cell line U937. Cancer Res. 1988. V. 48. P. 82-88.13. Testa U., Ferbus D., Gabbianelli M., Pascucci B., Boccoli G., Louache F., Thang M.N. 1988 Effect of endogenous and exogenous interferons on the differentiation of human monocyte cell line U937. Cancer Res. 1988. V. 48. P. 82-88.

14. Tsuchiya S., Yamabe M., Yamaguchi Y., Kobayashi Y., Konno Т., Tada K. Establishment and characterization of a human acute monocytic leukemia cell line (THP-1). Int. J. Cancer. 1980. V. 26. №2. P. 171-176.14. Tsuchiya S., Yamabe M., Yamaguchi Y., Kobayashi Y., Konno T., Tada K. Establishment and characterization of a human acute monocytic leukemia cell line (THP-1). Int. J. Cancer. 1980. V. 26. No. 2. P. 171-176.

Claims (1)

Липополисахарид, антагонист эндотоксинов, продуцируемый штаммом Rhodobacter capsulatus PG, депонированным в ВКМ ИБФМ РАН под номером В-2381 Д, в качестве средства для дифференцировки моноцитоподобных клеток. A lipopolysaccharide, an endotoxin antagonist produced by the strain Rhodobacter capsulatus PG, deposited in VKM IBPM RAS under the number B-2381 D, as a means for the differentiation of monocyte-like cells.
RU2014138171/10A 2014-09-22 2014-09-22 Agent for differentiation of monocyte-like cells RU2590696C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014138171/10A RU2590696C2 (en) 2014-09-22 2014-09-22 Agent for differentiation of monocyte-like cells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014138171/10A RU2590696C2 (en) 2014-09-22 2014-09-22 Agent for differentiation of monocyte-like cells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014138171A RU2014138171A (en) 2016-04-10
RU2590696C2 true RU2590696C2 (en) 2016-07-10

Family

ID=55647571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014138171/10A RU2590696C2 (en) 2014-09-22 2014-09-22 Agent for differentiation of monocyte-like cells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2590696C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2642309C1 (en) * 2016-11-09 2018-01-24 ФАНО России Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт фундаментальных проблем биологии Российской академии наук (ИФПБ РАН) Application of phototrophic bacteria rhodobacter capsulatus pg lipopolisaccharide as factor affecting differentiation activity of 1alfa,25-dihydroxyvitamin d3

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000062818A1 (en) * 1999-04-20 2000-10-26 Richard Leslie Edelson Differentiation of monocytes into functional dendritic cells
WO2008080195A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-10 The University Of Queensland Compositions and methods for treating or preventing unwanted immune responses
RU2392309C1 (en) * 2008-11-24 2010-06-20 Институт фундаментальных проблем биологии Российской Академии Наук Strain of rhodobacter capsulatus pg - producer of lipopolyssacharide, endotoxin antagonist

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000062818A1 (en) * 1999-04-20 2000-10-26 Richard Leslie Edelson Differentiation of monocytes into functional dendritic cells
WO2008080195A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-10 The University Of Queensland Compositions and methods for treating or preventing unwanted immune responses
RU2392309C1 (en) * 2008-11-24 2010-06-20 Институт фундаментальных проблем биологии Российской Академии Наук Strain of rhodobacter capsulatus pg - producer of lipopolyssacharide, endotoxin antagonist

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PIN-YU PERERA. Lipopolysaccharide and Its Analog Antagonists Display Differential Serum Factor Dependencies for Induction of Cytokine Genes in Murine Macrophages. Infect Immun. 1998 Jun; 66(6): 2562-2569. *
ГРАЧЕВ С.В. НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ ЭНДОТОКСИНИНДУЦИРОВАННЫХ ОТВЕТОВ НЕЙТРОФИЛОВ И МОНОЦИТОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА ЛИПОПОЛИСАХАРИДОМ RHODOBACTER CAPSULATUS. Молекулярная медицина. 2006 г. N 4. С.56. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014138171A (en) 2016-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lauterbach et al. Toll-like receptor signaling rewires macrophage metabolism and promotes histone acetylation via ATP-citrate lyase
Wölfl et al. Antigen-specific activation and cytokine-facilitated expansion of naive, human CD8+ T cells
Li et al. TLR8-mediated metabolic control of human Treg function: a mechanistic target for cancer immunotherapy
Vanherwegen et al. Vitamin D controls the capacity of human dendritic cells to induce functional regulatory T cells by regulation of glucose metabolism
Dáňová et al. NF-κB, p38 MAPK, ERK1/2, mTOR, STAT3 and increased glycolysis regulate stability of paricalcitol/dexamethasone-generated tolerogenic dendritic cells in the inflammatory environment
Liu et al. Distinct human Langerhans cell subsets orchestrate reciprocal functions and require different developmental regulation
AU2013245406B2 (en) Stem cell microparticles
Haidinger et al. A versatile role of mammalian target of rapamycin in human dendritic cell function and differentiation
Frei et al. Histamine receptor 2 modifies dendritic cell responses to microbial ligands
Wuest et al. A role for interleukin-2 trans-presentation in dendritic cell–mediated T cell activation in humans, as revealed by daclizumab therapy
AU2014217615B2 (en) Method of producing microparticles
Elahi et al. Biotin deficiency induces Th1-and Th17-mediated proinflammatory responses in human CD4+ T lymphocytes via activation of the mTOR signaling pathway
US20150164955A1 (en) Stem cell microparticles
Ring et al. Regulatory T cell–derived adenosine induces dendritic cell migration through the Epac-Rap1 pathway
US20150366897A1 (en) STEM CELL MICROPARTICLES AND miRNA
Nascimento et al. Comparison of monocytic cell lines U937 and THP-1 as macrophage models for in vitro studies
Chen et al. Retinoids accelerate B lineage lymphoid differentiation
Franco da Cunha et al. Extracellular vesicles isolated from mesenchymal stromal cells modulate CD4+ T lymphocytes toward a regulatory profile
Sato et al. Human CD1c+ myeloid dendritic cells acquire a high level of retinoic acid–Producing capacity in response to vitamin D3
Varga et al. Immune suppression via glucocorticoid-stimulated monocytes: a novel mechanism to cope with inflammation
Gyöngyösi et al. RDH10, RALDH2, and CRABP2 are required components of PPARγ-directed ATRA synthesis and signaling in human dendritic cells
Hoppenbrouwers et al. Specific polyunsaturated fatty acids can modulate in vitro human moDC2s and subsequent Th2 cytokine release
Lu et al. Advanced Glycated End Products Alter Neutrophil Effect on Regulation of CD 4+ T Cell Differentiation Through Induction of Myeloperoxidase and Neutrophil Elastase Activities
Taborska et al. Simultaneous in vitro generation of human CD34+-derived dendritic cells and mast cells from non-mobilized peripheral blood mononuclear cells
Guo et al. The plasticity and potential of leukemia cell lines to differentiate into dendritic cells