Усиление гомеостатической пролиферации t-лимфоцитов после введения циклофосфана у мышей линии c57bl/6

Химиотерапевтические препараты, которые применяются в медицине для лечения онкологических заболеваний, способны вызвать повреждение иммунной системы и привести к формированию вторичного иммунодефицита. Восстановление Т-клеточного звена иммунитета, которое под действием химиотерапевтических средств поражается наиболее сильно, является важным объектом исследований как для понимания патогенеза повреждающего действия цитостатиков, так и для поиска адекватных способов коррекции возникающих нарушений. Целью исследования было изучить процесс восстановления Т-клеток и выяснить вклад гомеостатической пролиферации в восстановление субпопуляций Т-лимфоцитов. Эксперимент проводили на 33 самках мышей линии C57BL/6. Опытной группе (25 мышей) однократно вводился циклофосфан в дозе 125 мг/кг, контрольная группа препарат не получала. Материалом для исследования являлись спленоциты, выделенные на 5, 10, 20, 30 и 60 сутки после введения препарата. С помощью проточной цитометрии была проведена оценка восстановления Т-хелперов (фенотип CD3+CD4+) и цитотоксических Т лимфоцитов (ЦТЛ) (фенотип CD3+CD8+), а также их «возрастной» фенотип по содержанию субпопуляций наивных (Tnaive) и центральных Т-клеток памяти (Tcm). Вклад гомеостатической пролиферации в восстановление численности Т-клеток определяли по соотношению Tnaive/Tcm. Было выявлено статистически значимое увеличение численности общего числа спленоцитов, субпопуляций Т-хелперов, ЦТЛ, а также соотношения CD4+/CD8+T-клеток в ранний период после введения ЦФ (5-е сутки). В дальнейшем отмечалось снижение спленоцитов и их субпопуляций. Субпопуляция ЦТЛ не восстанавливается даже через 2 месяца после введения препарата и является более уязвимой к действию циклофосфана, чем субпопуляция Т-хелперов. При оценке «возрастного» фенотипа Т-клеток было показано, что наивные Т-хелперы и наивные ЦТЛ наиболее подвержены действию ЦФ, эти субпопуляции также не восстанавливались через 60 суток после его введения. В то же время число клеток с фенотипом центральных Т-клеток памяти преобладало к концу эксперимента: выявлена конверсия фенотипа Т-лимфоцитов с преобладанием клеток с фенотипом центральных Т-клеток памяти. Таким образом, после введения ЦФ показано усиление гомеостатической пролиферации с конверсией фенотипа наивных Т-клеток в клетки с фенотипом центральных Т-клеток памяти, сопровождающееся дефицитом наивных Т-клеток. Подобные изменения приводят к сужению репертуара Т-клеточных рецепторов, что вызывает преждевременное старение иммунной системы и повышает риск развития аутоиммунных заболеваний.

Chemotherapeutic agents are used in medicine to treat cancer. They can damage immune system and lead to the secondary immunodeficiency. T cells are most severely affected during chemotherapy. Restoration of the T lymphocytes is an important topic in research to understand pathogenesis of damaging effects caused by cytostatics and searching ways to correct the resulting disorders. The aim of our study was to follow the process of T cell recovery, and to understand the role of its homeostatic proliferation. 33 female C57BL/6 mice were included into the experiment. The experimental group (25 mice) received a single injection of cyclophosphamide (Cy) at a dose of 125 mg/kg; the control group did not receive the drug. Biomaterials for the study were splenocytes isolated on days 5, 10, 20, 30 and 60 after the drug administration. Flow cytometry was used to measure the recovery of T helpers (CD3+CD4+) and cytotoxic T lymphocytes (CTL, CD3+CD8+), as well as their “age-related” phenotype assayed for naive (Tnaive) and central memory (Tcm) T cells. The level of homeostatic proliferation was determined by the Tnaive/Tcm ratio. The total amount of splenocytes, T helpers, CTLs and the CD4+/CD8+ ratio showed a statistically significant increase at the early terms after Cy administration (day 5). Further, a decrease in splenocytes and their subpopulations was observed. We found that the CTL subpopulation didn’t recover even 2 months after the drug administration and was more sensitive to the action of cyclophosphamide than the T helper subpopulation. We have also revealed that naive T helpers and naive CTLs are most susceptible to the Cy action; these subpopulations also failed to recover 60 days after the drug administration. At the same time, the amount of central memory T cells predominated by the end of the experiment, showing conversion of the T cell phenotype. Thus, we have shown an increase in homeostatic proliferation, along with conversion of naive T cell phenotype to the central memory T cells after Cy administration accompanied by deficiency of naive T cells. Such changes cause skewing of TCR repertoire. This shift may cause premature aging of immune system and increases the risk of autoimmune diseases.