Migration, proliferation and cell death of regenerating liver macrophages in an experimental model

封面

如何引用文章

全文:

详细

Relevance . Macrophages are the leading regulatory cell-lineage taking part in reparative processes in mammals, and the liver is no exception. The ratio of monocyte migration, proliferation and death of macrophages during liver regeneration requires further studies. The aim was to quantify the intensity of monocyte migration, cell proliferation and apoptosis of resident liver macrophages after its 70 % resection in a mouse model. Materials and Methods. We performed 70 % liver resection in sexually mature male BalbC mice. Cells of liver monocyte-macrophage system were obtained by magnetic sorting by marker F4/80. The immunophenotype of the isolated cells was further studied by cytofluorimetry, the level of proliferation and cell death, the content of cyclins and P53 was determined by western blot. Results and Discussion . It was found that after partial hepatectomy there is a marked migration of monocytes/macrophages positive for Ly6C and CD11b markers to the liver, the migration process starts already in the first day after the operation. On the same terms there is a rise in proliferative activity of macrophages, established by Ki67 marker, the peak of proliferation - 3 days after partial hepatectomy. A significant increase in the number of dying macrophages was found early after liver resection. Conclusion . The obtained data indicate that liver regeneration in mammals on the model in mice is accompanied by proliferation migration and cell death of macrophages. Taking into account the immunophenotype of macrophages, we can conclude that Ly6C+ blood monocytes migrate to the liver, and resident macrophages participate in proliferation. The obtained data confirm the universality of the course of reparative processes in mammals.

作者简介

Maria Grinberg

RUDN University

Email: elchandrey@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9159-4232
SPIN 代码: 6260-1863
Moscow, Russian Federation

Anastasia Lokhonina

National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology Named After Academician V.I. Kulakov of Ministry of Healthcare of Russian Federation

Email: elchandrey@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8077-2307
SPIN 代码: 4521-2250
Moscow, Russian Federation

Polina Vishnyakova

National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology Named After Academician V.I. Kulakov of Ministry of Healthcare of Russian Federation

Email: elchandrey@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8650-8240
SPIN 代码: 3406-3866
Moscow, Russian Federation

Andrey Makarov

Pirogov Russian National Research Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: elchandrey@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2133-2293
SPIN 代码: 3534-3764
Moscow, Russian Federation

Eugenia Kananykhina

Avtsyn Research Institute of Human Morphology of Federal state budgetary scientific institution «Petrovsky National Research Centre of Surgery»

Email: elchandrey@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9779-2918
SPIN 代码: 8256-5754
Moscow, Russian Federation

Irina Eremina

RUDN University

Email: elchandrey@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5444-9231
SPIN 代码: 5819-6159
Moscow, Russian Federation

Valeria Glinkina

Pirogov Russian National Research Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: elchandrey@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8708-6940
SPIN 代码: 4425-5052
Moscow, Russian Federation

Andrey Elchaninov

Avtsyn Research Institute of Human Morphology of Federal state budgetary scientific institution «Petrovsky National Research Centre of Surgery»

编辑信件的主要联系方式.
Email: elchandrey@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2392-4439
SPIN 代码: 5160-9029
Moscow, Russian Federation

Timur Fatkhudinov

Avtsyn Research Institute of Human Morphology of Federal state budgetary scientific institution «Petrovsky National Research Centre of Surgery»

Email: elchandrey@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6498-5764
SPIN 代码: 7919-8430
Moscow, Russian Federation

参考

  1. Slack JM. Animal regeneration: ancestral character or evolutionary novelty? EMBO Rep. 2017;18(9):1497-1508. doi: 10.15252/embr.201643795
  2. Brockes JP, Kumar A. Comparative Aspects of Animal Regeneration. Annu Rev Cell Dev Biol. 2008;24(1):525-549. doi: 10.1146/annurev.cellbio.24.110707.175336
  3. Muneoka K, Dawson LA. Evolution of epimorphosis in mammals. J Exp Zool Part B Mol Dev Evol. Published online January 17, 2020: jez.b.22925. doi: 10.1002/jez.b.22925
  4. Mescher AL, Neff AW, King MW. Inflammation and immunity in organ regeneration. Dev Comp Immunol. 2017;66:98-110. doi: 10.1016/j.dci.2016.02.015
  5. Iismaa SE, Kaidonis X, Nicks AM, Bogush N, Kikuchi K, Naqvi N, Harvey R, Husain A, Graham R. Comparative regenerative mechanisms across different mammalian tissues. npj Regen Med. 2018;3(1). doi: 10.1038/s41536-018-0044-5
  6. Bangru S, Kalsotra A. Cellular and molecular basis of liver regeneration. Semin Cell Dev Biol. 2020;100:74-87. doi: 10.1016/j.semcdb.2019.12.004
  7. Elchaninov AV, Fatkhudinov TK, Vishnyakova PA, Lokhonina AV, Sukhikh GT. Phenotypical and Functional Polymorphism of Liver Resident Macrophages. Cells. 2019;8(9). doi: 10.3390/cells8091032
  8. Zigmond E, Samia-Grinberg S, Pasmanik-Chor M, Brazowski E, Shibolet O, Halpern Z, Varol C. Infiltrating Monocyte-Derived Macrophages and Resident Kupffer Cells Display Different Ontogeny and Functions in Acute Liver Injury. J Immunol. 2014;193(1):344-353. doi: 10.4049/jimmunol.1400574
  9. You Q, Holt M, Yin H, Li G, Hu CJ, Ju C. Role of hepatic resident and infiltrating macrophages in liver repair after acute injury. Biochem Pharmacol. 2013;86(6):836-843. doi:10.1016/j. bcp.2013.07.006
  10. Michalopoulos GK. Advances in liver regeneration. Expert Rev Gastroenterol Hepatol. 2014;8(8):897-907. doi: 10.1586/17474124.2014.934358
  11. Elchaninov AV, Fatkhudinov TK, Usman NY, Kananykhina EY, Arutyunyan IV., Makarov AV, Lokhonina AV, Eremina IZ, Surovtsev VV, Goldshtein DV, Bolshakova GB, Glinkina VV, Sukhikh GT. Dynamics of macrophage populations of the liver after subtotal hepatectomy in rats. BMC Immunol. 2018;19(1):23. doi: 10.1186/s12865-018-0260-1
  12. Song Z, Humar B, Gupta A, Maurizio E, Borgeaud N, Graf R, Clavien PA, Tian Y. Exogenous melatonin protects small-for-size liver grafts by promoting monocyte infiltration and releases interleukin-6. J Pineal Res. 2018;65(1): e12486. doi: 10.1111/jpi.12486
  13. Michalopoulos GK. Liver regeneration: alternative epithelial pathways. Int J Biochem Cell Biol. 2011;43(2):173-179. doi: 10.1016/j.biocel.2009.09.014
  14. Nishiyama K, Nakashima H, Ikarashi M, Kinoshita M, Nakashima M, Aosasa S, Seki S, Yamamoto J. Mouse CD11b+Kupffer cells recruited from bone marrow accelerate liver regeneration after partial hepatectomy. PLoS One. 2015;10(9):1-16. doi: 10.1371/journal.pone.0136774
  15. Danilova IG, Yushkov BG, Kazakova IA, Belousova A V., Minin AS, Abidov MT. Recruitment of macrophages and bone marrow stem cells to regenerating liver promoted by sodium phthalhydrazide in mice. Biomed Pharmacother. 2019;110:594-601. doi: 10.1016/j.biopha.2018.07.086
  16. Nevzorova Y, Tolba R, Trautwein C, Liedtke C. Partial hepatectomy in mice. Lab Anim. 2015;49(1_suppl):81-88. doi: 10.1177/0023677215572000
  17. Eming SA, Hammerschmidt M, Krieg T, Roers A. Interrelation of immunity and tissue repair or regeneration. Semin Cell Dev Biol. 2009;20(5):517-527. doi: 10.1016/j.semcdb.2009.04.009
  18. Kinoshita M, Uchida T, Sato A, Nakashima M, Nakashima H, Shono S, Habu Y, Miyazaki H, Hiroi S, Seki S. Characterization of two F4/80-positive Kupffer cell subsets by their function and phenotype in mice. J Hepatol. 2010;53(5):903-910. doi: 10.1016/j.jhep.2010.04.037
  19. Goh YP, Henderson NC, Heredia JE, Red Eagle A, Odegaard JI, Lehwald N, Nguyen KD, Sheppard D, Mukundan L, Locksley RM, Chawla A. Eosinophils secrete IL-4 to facilitate liver regeneration. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013;110(24): 9914-9919. doi: 10.1073/pnas.1304046110
  20. Jenkins SJ, Ruckerl D, Cook PC, Jones LH, Finkelman FD, van Rooijen N, MacDonald AS, Allen JE. Local macrophage proliferation, rather than recruitment from the blood, is a signature of T H2 inflammation. Science. 2011;332(6035):1284-1288. doi: 10.1126/science.1204351
  21. Michalopoulos GK, DeFrances MC. Liver Regeneration. Science. 1997;276(5309):60-66. doi: 10.1126/science.276.5309.60
  22. Zou Y, Bao Q, Kumar S, Hu M, Wang GY, Dai G. Four waves of hepatocyte proliferation linked with three waves of hepatic fat accumulation during partial hepatectomy-induced liver regeneration. PLoS One. 2012;7(2): e30675. doi: 10.1371/journal.pone.0030675

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».