Журнал клинической и клеточной иммунологии
Открытый доступ

Абстрактный

Активация альвеолярных макрофагов интерфероном-γ стимулирует антиоксидантную защиту через путь Nrf2-ARE

Башар С. Стаитье, Эдуардо Э. Эгеа, Сиань Фан1, Ннамди Ази, Венди Неве и Дэвид М. Гвидо

Фенотип и функция макрофагов зависят от микросреды, на которой они лежат. Многие заболевания сопровождаются аномальными сдвигами в состоянии поляризации макрофагов, которые ограничивают способность клеток становиться эффекторами врожденного иммунитета. Предыдущие работы в этой области предполагают, что хроническое употребление алкоголя, которое связано с отходом от макрофагов-эффекторов врожденного иммунитета, также связано с недостаточной реакцией на окислительный стресс. Поэтому мы предположили, что оптимальный ответ на окислительный стресс зависит от способности макрофагов становиться эффекторными клетками врожденного иммунитета. Чтобы исследовать эту гипотезу, мы сначала подтвердили, что можем воспроизводимо поляризовать клетки NR8383 (линия клеток альвеолярных макрофагов крыс) в прототипические состояния M1 и M2 (используя IFN-γ и IL-4 соответственно). Затем мы протестировали поляризованные клетки на их способность удалять активные формы кислорода, генерируемые глюкозооксидазой (GOX), с помощью анализа Amplex red и обнаружили, что поляризованные IFN-γ клетки обладают большей способностью удалять. Чтобы выяснить механизм усиленного ответа на окислительный стресс, мы затем оценили ключевые компоненты антиоксидантного ответа; в частности, ядерный фактор (эритроидный 2)-подобный 2 (Nrf2), главный фактор транскрипции, ответственный за клеточный ответ на окислительный стресс, и один из его нижестоящих эффекторов, каталитическая субъединица глутамат-цистеинлигазы (GCLC). Мы обнаружили, что оба белка были значительно повышены в поляризованных IFN-γ клетках. Чтобы подтвердить, что Nrf2 является неотъемлемым компонентом этого улучшенного антиоксидантного ответа, мы трансфицировали поляризованные IFN-γ клетки либо с помощью РНК-глушителя в Nrf2, либо с помощью контрольной РНК-глушителя и обнаружили, что удаление перекиси водорода было значительно нарушено в клетках, обработанных si-Nrf2. Кроме того, трансфекция необработанных клеток с помощью si-Nrf2 поляризовала их в сторону фенотипа M2 в отсутствие IL-4, что предполагает механистическую роль Nrf2 в поляризации макрофагов. Затем мы подтвердили несколько наших ключевых экспериментов на первичных клетках альвеолярных макрофагов крысы. В совокупности эти результаты свидетельствуют о том, что состояние поляризации M1 необходимо для оптимального ответа на окислительный стресс в макрофаге, и что этот ответ опосредован через Nrf2 и его нижестоящие эффекторы.