Главная

Антиген-специфические продукты макрофагов

Более прямой подход к анализу переработки антигена в макрофагах заключается в исследовании растворимых антиген-специфических факторов, выделяемых макрофагами, инкубированными с антигеном. Прежде чем перейти к обсуждению полученных при этом результатов, следует указать, что такие факторы очень трудно выделить и почти все приводимые данные были получены всего лишь в нескольких лабораториях. Кроме того, трудно примирить существование этих факторов, свидетельствующих о том, что макрофагам и Т-клеткам не обязательно непосредственно взаимодействовать друг с другом, с большой группой данных, которые мы обсудим позднее, показывающих, что большинство функциональных субпопуляций Т-клеток взаимодействует с макрофагами при прямом физическом контакте.

Первыми растворимые продукты макрофагов, участвующие в активации Т-клеток, обнаружили Эрб и Фельдман.

Свойства антиген-специфических факторов макрофагов

Генетически обусловленный фактор (ГОФ)

Содержащий Iа антигенный комплекс (IAC)

Индуцирует специфические Т-хелперные клетки в отсутствие макрофагов и антигена

Активируются только Т-клетки мышей, совместимых по I-A

Удаляется на аффинных колонках, содержащих антитела к Iа или антитела к антигену

Т-клетки гибрида F₁ (реагирующий родитель x нереагирующий родитель) стимулируются ГОФ, полученным от клеток реагирующего, но не от нероагирующего родителя

Связывается с антиген-специфическими Т-клетками

Связывается с клонированными сингенными хелперными Т-клеточными гибридомами

Иммуногенен in vivo

Будучи меченым, приводит к радиоактивному самоубийству хелперных Т-клеток in vitro

Стимулирует пролиферацию Т-клеток

Все функциональные свойства проявляются только на Т-клетках, совместимых по I-A

Специфически задерживается на аффинной колонке, содержащей антитела к Iа

Т-клетки гибрида F₁ (реагирующий родитель x нереагирующий родитель) связывают преимущественно IAC реагирующего родителя

Они заметили, что при индукции хелперных Т-клеток необязателен прямой контакт между Т-клетками и макрофагами: образование хелперных Т-клеток происходило и в том случае, когда инкубированные с антигеном макрофаги и Т-клетки инкубировали в двух камерах, разделенных непроницаемой для клеток нуклеопоровой мембраной. Из этого наблюдения следовало, что под влиянием антигена макрофаги, очевидно, выделяют факторы, способные индуцировать дифференцировку Т-клеток в хелперные клетки. Было обнаружено два типа факторов, способных заменять макрофаги при индукции хелперных клеток. Фактор первого типа присутствовал в культуральной среде макрофагов, инкубированных без антигена, и был способен индуцировать Т-хелперы в отсутствие макрофагов, но лишь в том случае, если исследуемый антиген представлял собой частицы, а не растворимые белки. Этот фактор был назван «неспецифичным фактором макрофагов» (НФМ); его активность не была генетически рестриктирована: культуральная среда аллогенных макрофагов также оказывалась эффективной.

Фактор второго типа был получен из среды, в которой макрофаги в течение нескольких дней (обычно четырех) инкубировали в присутствии антигена. Он осуществлял индукцию хелперных Т-клеток в отсутствие макрофагов и допол нительных количеств растворимого антигена, но лишь при том условии, что макрофаги, от которых был получен фактор, и Т-клетки были идентичны по I-A-субрайону комплекса Н-2. Из-за существования такой генетической рестрикции этот фактор был назван «генетически обусловленным фактором» (ГОФ). Биохимические исследования показали, что ГОФ представляет собой комплекс продуктов генов района и фрагмента антигена. Таким образом, ГОФ можно было удалить из среды с помощью иммуноадсорбента, содержащего либо антитела к Iа, либо антитела к антигену. Хелпер-индуцирующую активность ГОФ можно было элюировать с такой колонки, понижая рН до 2,4. Молекулярная масса ГОФ, полученного от макрофагов, инкубированных с KLH или TGAL, находилась в интервале 50—60 кДа и не зависела от исходного размера антигена, использованного для получения ГОФ.

Существует определенное сходство в характере генетических ограничений, обнаруживаемых при взаимодействии инкубированных с антигеном макрофагов с иммунными Т-клетками и при взаимодействии ГОФ с неиммунной популяцией Т-хелперов. Если использовали Т-клетки от гибрида F₁, полученного в результате скрещивания, то активацию таких клеток мог вызвать лишь ГОФ, выделяемый макрофагами отвечающего родителя. Таким образом, образование ГОФ полностью коррелирует со способностью макрофагов индуцировать хелперные Т-клетки. Дальнейший прогресс в функциональном и биохимическом исследовании ГОФ был, однако, очень невелик, что объясняется прежде всего сложностью системы, используемой для оценки его активности. Многие важные вопросы, касающиеся ГОФ, не удается решить в течение нескольких лет. Во-первых, обнаружение антигенной специфичности при связывании молекулами Iа антигена в составе ГОФ в принципе означает существование нового класса антиген-специфических молекул. Во-вторых, неясно, какие биохимические особенности повинны в том, что макрофаги, не отвечающие на данный антиген мыши, не способны образовывать ГОФ? Обусловлено ли это неспособностью иммуногенного фрагмента антигена связываться с нереагирующим Iа или же это связывание происходит неправильным образом — так, что с Т-клеточным рецептором взаимодействует иная, чем это необходимо, часть иммуногенного комплекса? Не может ли быть, что фрагменты антигена связываются с Iа, образуя ГОФ, совершенно неспецифическим образом?

Лонаи недавно обнаружили в макрофагах, инкубированных с ¹²⁵I-меченым антигеном, продукт, имеющий ряд общих свойств с ГОФ. Вместо того чтобы использовать в качестве показателя индукцию Т-хелперных клеток, эта группа исследователей определяла ¹²⁵I-меченые факторы макрофагов по их способности связываться с антиген-специфическими Т-клетками, выявляемой методом радиоавтографии. По их данным, хелперные Т-клетки не способны связывать фактор макрофагов, если в культуре отсутствует растворимый фактор прикрепляющихся клеток, названный МФ. Эффект МФ не зависит от его генетического происхождения, в то время как связывание меченного ¹²⁵I фактора макрофагов, являющегося, по всей видимости, комплексом собственных Iа и антигена и названного IAC, требует генетической гомологии между Т-лимфоцитами и антиген-презентирующими макрофагами.

Очевидно, что по своим свойствам IAC и ГОФ во многом похожи. Оба фактора задерживаются на колонке с антителами к Iа и оба характеризуются Н-2-рестрикцией своей функции. IAC образуется при кратковременном культивировании, т. е. образование иммуногенного комплекса представляет собой быстрый процесс. Обнаруженный Лонаи (Lonai) МФ частично напоминает НФМ Эрба и Фельдмана (Erb, Feldman). Было, однако, показано, что МФ действует, повышая вязкость мембран Т-клеток, и необходим для связывания большого количества растворимых антигенов после их процессинга прикрепляющимися клетками, в то время как НФМ был эффективен только по отношению к партикулированным антигенам.

Лонаи подробно охарактеризовал способность фактора IAC к связыванию. В экспериментах по радиоактивному самоубийству клеток, связавших антиген, IАС функционально элиминировал сингенные, но не аллогенные хелперные Т-клетки. В экспериментах по конкурентному связыванию растворимые антигены не подавляли связывания IAC даже при очень большом (в 104 раз) избытке. Очевидно, антигенсвязывающие Т-клетки могут связывать комплекс антигена с собственным Iа, но практически не имеют сродства к самому антигену. Т-клетки F₁-гибрида между отвечающими и не отвечающими на данный антиген родителями преимущественно связывают IAC, полученный от инкубированных с антигеном макрофагов высокоотвечающего родителя. В-клетки, напротив, не связывают процессированный антиген лучше, чем исходный. Представляется возможным, что IAC выполняет функцию продукта гена Ir, приписываемую макрофагам.

Таким образом, изучение растворимых антиген-специфических факторов макрофагов находится пока еще на ранней стадии. Тем не менее отчетливо показано, что выделение иммуногенного продукта, несущего как антиген, так и Iа, является одним из путей презентации антигена. Эти результаты, несомненно, имеют очень важное значение и нуждаются в дальнейшем развитии. Их, кроме того, необходимо связать с описываемыми ниже данными о наличии прямого взаимодействия между Т-клетками и макрофагами.