Исследование транскриптома единичных ядросодержащих эритроидных клеток костного мозга, пуповинной крови и фетальной печени

Автор: Перик-Заводский Роман Юрьевич

Соавторы: Перик-Заводская О. Ю., Шевченко Ю. А., Денисова В. В., Терещенко В. П., Алрхмун С., Зайцев К. В., Сенников С. В.

Лаборатория молекулярной иммунологии, ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии»; ФГБНУ «Сибирский федеральный научно-клинический центр Федерального медико-биологического агентства»

Россия, Новосибирск, Томск

Актуальность. Эритроидные ядросодержащие клетки (ЭЯК) являются предшественниками эритроцитов, для которых показаны выраженные иммуносупрессивные свойства, которые реализуются через продукцию АФК, фермента Аргиназа-2 и ТФР-бета. Экспансия ЭЯК наблюдается при множестве социально-значимых заболеваниях, таких, как COVID-19, в патогенезе которых возникает анемия. Детальное изучение иммунотранскриптома единичных ЭЯК позволит лучше понимать природу иммуносупрессии, вызываемой ЭЯК.

Цель: определение транскрипционного профиля единичных эритроидных клеток, клеток костного мозга, пуповинной крови и фетальной печени.

Материалы и методы. Из суспензии клеток костного мозга, пуповинной крови и гомогенизированной паренхимы фетальной печени методом центрифугирования в градиенте плотности FicollTM были выделены мононуклеарные клетки.

Мононуклеарные клетки были отсортированы при помощи позитивной магнитной сортировки по CD235a с целью получения ЭЯК. CD235a+ ЭЯК костного мозга пуповинной крови и фетальной печени загружены в аппарат BD Rhapsody Express, в котором было произведено добавление улавливающих мРНК магнитных бус, лизис клеток и гибридизация мРНК с магнитными бусами. мРНК затем была обратно транскрибирована с получением кДНК. кДНК была амплифицирована в трех раундах ПЦР с целью получения финальных библиотек. Полученные библиотеки были пулированы и секвенированы на приборе NextSeq550. Полученные FASTQ файлы были обработаны при помощи пайплайна BD версии 1.9 с целью получения финальных метрик. Финальные метрики были проанализированы в SeqGeq 1.6.

Результаты. В ЭЯК костного мозга, пуповинной крови и фетальной печени была обнаружена экспрессия генов ARG1, CXCL5, CXCL8, DEFA3, DEFA4, IL1B, IL15, IL18, IGHE (секретируемый), LGALS3, LGALS9, TGFB3 and VEGFA. Только в ЭЯК из фетальной печени была обнаружена экспрессия IL33.

Выводы. Нами была обнаружена экспрессия таких ранее не описанных для ЭЯК человека иммуносупрессорных молекул, как DEFA3, LGALS3 и LGALS9, среди которых экспрессия LGALS3 присутствовала в 90% ЭЯК. Эти данные позволяют предположить иммуносупрессию не только по средствам ферментативного разрушения аргинина аргиназой-1, но и контактный механизм иммуносупрессии через галектин-3 и галектин-9, а также гуморальный механизм через бета-дефензин 3. Финансирование. Работа была выполнена при поддержке РНФ, номер соглашения 21-15-00087, https://rscf.ru/project/21-15-00087/.