Мелатонин как индуктор дифференцировки клеток Th17: новые механизмы
- Авторы: Куклина Е.М.1, Сурсякова Н.В.2, Данченко И.Ю.3, Глебездина Н.С.1, Байдина Т.В.3
-
Учреждения:
- «Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук» – филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук
- ГАУЗ «Пермский краевой госпиталь ветеранов войн»
- ФГБОУ ВО «Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения РФ
- Выпуск: Том 27, № 4 (2024)
- Страницы: 769-774
- Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
- URL: https://journal-vniispk.ru/1028-7221/article/view/267849
- DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-16851-MAA
- ID: 267849
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Клетки иммунной системы чувствительны к действию мелатонина, и наиболее очевидной мишенью действия гормона является Т-хелперная субпопуляция Th17: помимо двух высокоаффинных мембранных рецепторов для мелатонина, МТ1 и МТ2, эти клетки экспрессируют ядерный рецептор, RORα. В ряду вторичных мессенджеров, участвующих в передаче сигналов от мелатониновых рецепторов, особый интерес в настоящее время вызывают белки семейства сиртуинов. Известно, что в неопухолевых клетках сиртуин 1 (SIRT1) не только усиливает экспрессию в ответ на действие мелатонина, но и участвует в реализации мелатониновых эффектов, на что указывают данные ингибиторного анализа с использованием специфического блокатора SIRT1 или соответствующих siRNA/ shRNA. Это относится к регуляции циркадных осцилляторов, а также к противовоспалительным, антиоксидантным и антиапоптотическим эффектам мелатонина. Дальнейшие механизмы активности SIRT1 в клетке включают транскрипционную и посттранскрипционную регуляцию экспрессии генов за счет деацетилирования гистонов и негистоновых белков, и очевидной мишенью SIRT1 является транскрипционный фактор RORα – именно этот фактор опосредует классический мелатонин/SIRT1-зависимый контроль транскрипции ключевых циркадных регуляторов, гены которых имеют в промоторе ROR-связывающие последовательности. Эти данные поднимает вопрос о функциях SIRT1 в других клетках, экспрессирующих RORα, в частности в Т-хелперах Th17, для которых он является одним из двух ключевых дифференцировочных факторов, наряду с RORγt. И если для RORα такая связь пока остается гипотетической, для RORγt она убедительно продемонстрирована в исследованиях как in vivo, так и in vitro: показано, что SIRT1 напрямую связывается с RORγt и стимулирует развитие клеток Th17, а блокада сиртуина подавляет дифференцировку этих клеток в норме и препятствует развитию Th17-ассоциированной патологии у мышей. Суммируя эти данные, можно с уверенностью прогнозировать существование нового механизма регуляции Т-хелперной популяции Th17 мелатонином, через активацию сиртуина SIRT1, и этот механизм необходимо учитывать при интерпретации данных по иммунорегуляторной активности мелатонина.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Е. М. Куклина
«Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук» – филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: ibis_07@mail.ru
д.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории иммунорегуляции,
Россия, 614081, г. Пермь, ул. Голева, 13Н. В. Сурсякова
ГАУЗ «Пермский краевой госпиталь ветеранов войн»
Email: ibis_07@mail.ru
к.м.н., врач-невролог
Россия, г. ПермьИ. Ю. Данченко
ФГБОУ ВО «Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения РФ
Email: ibis_07@mail.ru
к.м.н., ассистент кафедры неврологии и медицинской генетики
Россия, г. ПермьН. С. Глебездина
«Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук» – филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук
Email: ibis_07@mail.ru
к.б.н., младший научный сотрудник лаборатории иммунорегуляции
Россия, 614081, г. Пермь, ул. Голева, 13Т. В. Байдина
ФГБОУ ВО «Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения РФ
Email: ibis_07@mail.ru
д.м.н., профессор кафедры неврологии и медицинской генетики
Россия, г. ПермьСписок литературы
- Bai X.Z., He T., Gao J.X., Liu Y., Liu J.Q., Han S.C., Li Y., Shi J.H., Han J.T., Tao K., Xie S.T., Wang H.T., Hu D.H. Melatonin prevents acute kidney injury in severely burned rats via the activation of SIRT1. Sci. Rep., 2016, Vol. 6, 32199. doi: 10.1038/srep32199.
- Chang H.C., Guarente L. SIRT1 mediates central circadian control in the SCN by a mechanism that decays with aging. Cell, 2013, Vol. 153, pp. 1448-1460.
- Chang H.M., Wu U.I., Lan C.T. Melatonin preserves longevity protein (sirtuin 1) expression in the hippocampus of total sleep-deprived rats. J. Pineal. Res., 2009, Vol. 47, no. 3, pp. 211-220.
- Lardone P.J., Guerrero J.M., Fernández-Santos J.M., Rubio A., Martin-Lacave I., Carrillo-Vico A. Melatonin synthesized by T lymphocytes as a ligand of the retinoic acid-related orphan receptor. J. Pineal. Res., 2011, Vol. 51, no. 4, pp. 454-462.
- Lim H.W., Kang S.G., Ryu J.K., Schilling B., Fei M., Lee I.S., Kehasse A., Shirakawa K., Yokoyama M., Schnölzer M., Kasler H.G., Kwon H.S., Gibson B.W., Sato H., Akassoglou K., Xiao C., Littman D.R., Ott M., Verdin E. SIRT1 deacetylates RORγt and enhances Th17 cell generation. J. Exp. Med., 2015, Vol. 212, no. 5, pp. 607-617.
- Liu C., Li S., Liu T., Borjigin J., Lin J.D. Transcriptional coactivator PGC-1alpha integrates the mammalian clock and energy metabolism. Nature, 2007, Vol. 447, no. 7143, pp. 477-481.
- van Loosdregt J., Vercoulen Y., Guichelaar T., Gent Y.Y., Beekman J.M., van Beekum O., Brenkman A.B., Hijnen D.J., Mutis T., Kalkhoven E., Prakken B.J., Coffer P.J. Regulation of Treg functionality by acetylation-mediated Foxp3 protein stabilization. Blood, 2010, Vol. 115, no. 5, pp. 965-974.
- Peng Z., Zhang W., Qiao J., He B. Melatonin attenuates airway inflammation via SIRT1 dependent inhibition of NLRP3 inflammasome and IL-1β in rats with COPD. Int. Immunopharmacol., 2018, Vol. 62, pp. 23-28.
- Shah S.A., Khan M., Jo M.H., Jo M.G., Amin F.U., Kim M.O. Melatonin stimulates the SIRT1/Nrf2 signaling pathway counteracting lipopolysaccharide (LPS)-induced oxidative stress to rescue postnatal rat brain. CNS Neurosci. Ther., 2017, Vol. 23, no. 1, pp. 33-44.
- Wiesenberg I., Missbach M., Kahlen J.P., Schräder M., Carlberg C. Transcriptional activation of the nuclear receptor RZR alpha by the pineal gland hormone melatonin and identification of CGP 52608 as a synthetic ligand. Nucleic Acids Res., 1995, Vol. 23, pp. 327-333.
- Yang X.O., Pappu B.P., Nurieva R., Akimzhanov A., Kang H.S., Chung Y., Ma L., Shah B., Panopoulos A.D., Schluns K.S., Watowich S.S., Tian Q., Jetten A.M., Dong C. T helper 17 lineage differentiation is programmed by orphan nuclear receptors ROR alpha and ROR gamma. Immunity, 2008, Vol. 28, pp. 29-39.
- Yang X., Lun Y., Jiang H., Liu X., Duan Z., Xin S., Zhang J. SIRT1-regulated abnormal acetylation of FOXP3 induces regulatory T-cell function defect in Hashimoto’s Thyroiditis. Thyroid, 2018, Vol. 28, no. 2, pp. 246-256.
- Yu L., Sun Y., Cheng L., Jin Z., Yang Y., Zhai M., Pei H., Wang X., Zhang H., Meng Q., Zhang Y., Yu S., Duan W. Melatonin receptor-mediated protection against myocardial ischemia/reperfusion injury: Role of SIRT1. J. Pineal. Res., 2014, Vol. 57, no. 2, pp. 228-238.
- Zhao L., An R., Yang Y., Yang X., Liu H., Yue L., Li X., Lin Y., Reiter R.J., Qu Y. Melatonin alleviates brain injury in mice subjected to cecal ligation and puncture via attenuating inflammation, apoptosis, and oxidative stress: The role of SIRT1 signaling. J. Pineal. Res., 2015, Vol. 59, no. 2, pp. 230-239.
Дополнительные файлы
