Транскрипционное профилирование NF-κB-ответа макрофагов на ЛПС

Введение: Воздействие на макрофаги бактериальных продуктов, таких как липополисахарид (ЛПС), приводит к активации транскрипционного фактора NF-κB, который координирует программу экспрессии генов, лежащую в основе иммунного ответа с участием макрофагов. Эти изменения включают активацию или подавление экспрессии широкого спектра генов, регулирующих воспаление, пролиферацию, миграцию и выживание клеток. Процесс находится под строгим контролем, а его нарушение связано с такими состояниями, как септический шок, воспалительные заболевания и рак. Для изучения этого ответа необходимы модели in vitro, воспроизводящие поведение клеток in vivo. Кроме того, важно учитывать естественные различия между людьми. В настоящей работе изучали и сравнивали ответ на ЛПС в клеточных линиях макрофагального происхождения и макрофагах, полученных из мононуклеарных клеток периферической крови (МКПК).

Результаты: Профили экспрессии генов определяли после воздействия ЛПС на клетки THP-1 в течение 1 и 4 часов. ЛПС достоверно активировал или подавлял экспрессию 72 из 465 генов, отобранных как известные или предполагаемые гены-мишени NF-κB; для них выявили 4 временных паттерна экспрессии. Результаты для 34 генов, включая несколько ранее не идентифицированных генов-мишеней ЛПС, подтвердили с помощью ПЦР в реальном времени. Между данными микроматричного анализа и ПЦР в реальном времени выявили высокую корреляцию. Важно, что профиль экспрессии, индуцированной ЛПС в клетках THP-1, по данным ПЦР в реальном времени оказался очень сходным с профилем макрофагов человека, полученных из МКПК. Вместе с тем между макрофагами из МКПК двух доноров наблюдались некоторые различия в ответе на ЛПС. Неожиданно оказалось, что ответ на ЛПС в клетках U937 резко отличался от ответа в клетках THP-1 и макрофагах, полученных из МКПК.

Выводы: Исследование выявило динамичный и разнообразный транскрипционный ответ макрофагов на ЛПС, включающий зависящие от времени активацию и подавление экспрессии генов. Кроме того, транскрипционный ответ клеточной линии THP-1 на ЛПС оказался очень сходным с ответом первичных макрофагов, полученных из МКПК. Таким образом, клетки THP-1 представляют собой подходящую модель для изучения механизмов экспрессии генов, зависимой от ЛПС и NF-κB.