Влияние фракций клеточного лизата естественных киллеров на пролиферацию клеток трофобласта в системе in vitro

Развитие плаценты во многом определяется взаимодействием естественных киллеров (NK-клетки) и клеток трофобласта. Несмотря на интенсивные исследования, роль NKклеток и методы коррекции их функциональной активности в репродукции остаются спорными. Целью данного исследования стало изучение влияния белковых фракций лизата NK-клеток на пролиферацию клеток трофобласта в модельном эксперименте in vitro. В результате хроматографического разделения было получено шесть фракций клеточного лизата с различным набором входящих в их состав белков (25–250 кДа). Установлено, что все исследованные фракции стимулируют пролиферацию клеток трофобласта. Во фракциях с молекулярными массами 36–250 кДа, 29–66 кДа и 47–62 кДа обнаружены маркеры пролиферации – протеинкиназа В (AKT/PKB) и киназы, регулируемые внеклеточными сигналами (ERK1/2). Полученные данные об изменении пролиферативной активности клеток линии JEG-3 под влиянием белковых фракций лизата клеток линии NK-92 гипотетически отражают поведение клеток хориона в окружении NK-клеток в случае их гибели при физиологических и патологических состояниях, вызванных вирусными и бактериальными инфекциями, а также другими стрессорными факторами, приводящими к репродуктивной патологии.

1. Milyutina Y.P., Mikhailova V.A., Pyatygina K.M., Demidova E.S., Malygina D.A., Tertychnaia T.E., Arutjunyan A.V., Sokolov D.I., Selkov S.A. Role of caspases in the cytotoxicity of NK-92 cells in various models of coculturing with trophoblasts. Biochemistry (Mosc.). 2019;84(10):1186–1196.

2. Markova K., Mikhailova V., Milyutina Y., Korenevsky A., Sirotskaya A., Rodygina V., Tyshchuk E., Grebenkina P., Simbirtsev A., Selkov S., Sokolov D. Effects of microvesicles derived from NK cells stimulated with IL-1β on the phenotype and functional activity of endothelial cells. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(24):13663.

3. Del Zotto G., Marcenaro E., Vacca P., Sivori S., Pende D., Della Chiesa M., Moretta F., Ingegnere T., Mingari M.C., Moretta A., Moretta L. Markers and function of human NK cells in normal and pathological conditions. Cytometry B Clin. Cytom. 2017;92(2):100–114.

4. Михайлова В.А., Белякова К.Л., Сельков С.А., Соколов Д.И. Особенности дифференцировки NK-клеток: CD56dim и CD56bright NK-клетки во время и вне беременности. Мед. иммунол. 2017;19(1):19–26.

5. Тыщук Е.В., Михайлова В.А., Сельков С.А., Соколов Д.И. Естественные киллеры: происхождение, фенотип, функции. Мед. иммунол. 2021;23(6):1207–1228.

6. Bazhenov D.O., Mikhailova V.A., Furaeva K.L., Vyaz’mina L.P., Sokolov D.I., Sel’kov S.A. The role of cytokines in maintaining the dynamics of cell-cell interaction between natural killer cells and trophoblast cells. Bull. Exp. Biol. Med. 2022;172(5):622–631.

7. Bazhenov D., Mikhailova V., Nikolaenkov I., Markova K., Salloum Z., Kogan I., Gzgzyan A., Selkov S., Sokolov D. The uteroplacental contact zone cytokine influence on NK cell cytotoxicity to trophoblasts. Gynecol. Endocrinol. 2020;36(Suppl. 1):1–6.

8. Mikhailova V.A., Bazhenov D.O., Viazmina L.P., Agnaeva A.O., Bespalova O.N., Sel’kov S.A., Sokolov D.I. Cytotoxic activity of peripheral blood NK cells towards trophoblast cells during pregnancy. Bull. Exp. Biol. Med. 2019;166(4):567–573.

9. Belyakova K.L., Stepanova O.I., Sheveleva A.R., Mikhailova V.A., Sokolov D.I., Sel’kov S.A. Interaction of NK cells, trophoblast, and endothelial cells during angiogenesis. Bull. Exp. Biol. Med. 2019;167(1):169–176.

10. Bazhenov D.O., Khokhlova E.V., Viazmina L.P., Furaeva K.N., Mikhailova V.A., Kostin N.A., Selkov S.A., Sokolov D.I. Characteristics of natural killer cell interaction with trophoblast cells during pregnancy. Curr. Mol. Med. 2020;20(3):202–219.

11. Sokolov D., Gorshkova A., Markova K., Milyutina Y., Pyatygina K., Zementova M., Korenevsky A., Mikhailova V., Selkov S. Natural killer cell derived microvesicles affect the function of trophoblast cells. Membranes. 2023;13(2):213.

12. Korenevsky A.V., Milyutina Y.P., Bochkovsky S.K., Oshkolova A.A., Bespalova O.N., Selkov S.A., Sokolov D.I. Micropreparative cell lysate fractionation in studying the effect of natural killer cells on phenotype, migration and apoptosis of trophoblast cells in vitro. J. Evol. Biochem. Physiol. 2024;60(4):1385–1398.

13. Амчиславский Е.И., Соколов Д.И., Сельков С.А., Фрейдлин И.С. Пролиферативная активность эндотелиальных клеток человека линии EA.hy926 и ее модуляция. Цитология. 2005;47(5):393–403.

14. Nilles J., Weiss J., Theile D. Crystal violet staining is a reliable alternative to bicinchoninic acid assay-based normalization. Biotechniques. 2022;73(3):131–135.

15. Bass J.J., Wilkinson D.J., Rankin D., Phillips B.E., Szewczyk N.J., Smith K., Atherton P.J. An overview of technical considerations for Western blotting applications to physiological research. Scand. J. Med. Sci. Sports. 2017;27(1):4–25.

16. Kohler P.O., Bridson W.E. Isolation of hormoneproducing clonal lines of human choriocarcinoma. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1971;32(5):683–687.

17. Gong J.H., Maki G., Klingemann H.G. Characterization of a human cell line (NK-92) with phenotypical and functional characteristics of activated natural killer cells. Leukemia. 1994;8(4):652–658.

18. Гребенкина П.В., Михайлова В.А., Ошколова А.А., Вершинина С.О., Духинова М.С., Баженов Д.О., Сельков С.А., Соколов Д.И. Децидуальные естественные киллеры и клетки трофобласта: клеточные, гуморальные и молекулярные механизмы взаимодействия. Мед. иммунол. 2022;24(6):1085–1108.

19. Hanna J., Goldman-Wohl D., Hamani Y., Avraham I., Greenfield C., Natanson-Yaron S., Prus D., Cohen-Daniel L., Arnon T.I., Manaster I., Gazit R., Yutkin V., Benharroch D., Porgador A., Keshet E., Yagel S., Mandelboim O. Decidual NK cells regulate key developmental processes at the human fetal-maternal interface. Nat. Med. 2006;12(9):1065–1074.

20. Korenevsky A.V., Gert T.N., Berezkina M.E., Sinyavin S.A., Mikhailova V.A., Markova K.L., Simbirtsev A.S., Selkov S.A., Sokolov D.I. Protein fractions of natural killer cell lysates affect the phenotype, proliferation and migration of endothelial cells in vitro. J. Evol. Biochem. Physiol. 2022;58(Suppl. 1):S134–S150.

21. Korenevsky A.V., Berezkina M.E., Gert T.N., Sinyavin S.A., Selkov S.A., Sokolov D.I. Phenotypic and functional characteristics of endothelial cells: the in vitro effects of protein fractions from the lysate of natural killer-derived microvesicles. Мед. иммунол. 2022;24(3):463–480.

22. Li Q., Li Z., Luo T., Shi H. Targeting the PI3K/ AKT/mTOR and RAF/MEK/ERK pathways for cancer therapy. Mol. Biomed. 2022;3(1):47.

23. Iida M., Harari P.M., Wheeler D.L., Toulany M. Targeting AKT/PKB to improve treatment outcomes for solid tumors. Mutat. Res. 2020;819–820:111690.

24. Guo Y.J., Pan W.W., Liu S.B., Shen Z.F., Xu Y., Hu L.L. ERK/MAPK signalling pathway and tumorigenesis. Exp. Ther. Med. 2020;19(3):1997–2007.

25. Ahmad J., Ahamad J., Algahtani M.S., Garg A., Shahzad N., Ahmad M.Z., Imam S.S. Nanotechnologymediated delivery of resveratrol as promising strategy to improve therapeutic efficacy in triple negative breast cancer (TNBC): progress and promises. Expert Opin. Drug Deliv. 2024;21(2):229–244.

26. Cagnol S., Van Obberghen-Schilling E., Chambard J.C. Prolonged activation of ERK1,2 induces FADD-independent caspase 8 activation and cell death. Apoptosis. 2006;11(3):337–346.

27. Drosopoulos K.G., Roberts M.L., Cermak L., Sasazuki T., Shirasawa S., Andera L., Pintzas A. Transfor mation by oncogenic RAS sensitizes human colon cells to TRAIL-induced apoptosis by up-regulating death receptor 4 and death receptor 5 through a MEK-dependent pathway. J. Biol. Chem. 2005;280(24):22856–22867.

28. Maik-Rachline G., Hacohen-Lev-Ran A., Seger R. Nuclear ERK: mechanism of translocation, substrates, and role in cancer. Int. J. Mol. Sci. 2019;20(5):1194.

29. Gao X., Zhang J. Akt signaling dynamics in plasma membrane microdomains visualized by FRET-based reporters. Commun. Integr. Biol. 2009;2(1):32–34.