Динамика смены фенотипов M1/M2 микроглии и макрофагов при ретинопатии, индуцированной гипероксией, у мышей

Цель: Активация микроглии и макрофагов, как сообщалось ранее, участвует в развитии различных заболеваний глаз. Однако раздельная роль микроглии и макрофагов фенотипов M1 и M2 в патологическом процессе ретинопатии, индуцированной гипероксией (OIR), остаётся неизвестной. В настоящем исследовании изучали роль и механизмы регуляции микроглии и макрофагов фенотипов M1 и M2 при OIR у мышей линии C57BL/6J. Кроме того, определяли временную динамику смены фенотипов M1 и M2 микроглии и макрофагов в естественном течении OIR, что имеет большое значение для дальнейших исследований.

Материалы и методы: Детёнышей мышей линии C57BL/6J подвергали воздействию гипероксической среды с 7-х по 12-е сутки после рождения (P7–P12), после чего возвращали в нормоксические условия. Затем животных подвергали эвтаназии, а глаза извлекали в различные сроки для дальнейшего исследования. Активность микроглии и макрофагов фенотипов M1 и M2 оценивали с помощью иммунофлуоресцентного окрашивания и количественной полимеразной цепной реакции в реальном времени (qPCR). Активность сигнальных путей NF-κB–STAT3 и IL-4–STAT6–PPAR-γ изучали методом вестерн-блоттинга.

Результаты: После создания модели OIR, начиная с P12, микроглия и макрофаги активировались. Активация микроглии и макрофагов фенотипа M1 выявлялась в очагах неоваскуляризации сетчатки как в центральных, так и в периферических отделах. Она начиналась с P12, после возвращения мышей в нормоксические условия, и достигала пика на P17. В этот период активировался сигнальный путь NF-κB–STAT3, что приводило к усилению поляризации микроглии и макрофагов в сторону фенотипа M1, а также к повышению экспрессии провоспалительных цитокинов, включая фактор некроза опухоли α (TNF-α), интерлейкин-6 (IL-6) и интерлейкин-1β (IL-1β). Соответственно, очаги неоваскуляризации появлялись с P12, а их объём продолжал увеличиваться до P17. Однако в поздней фазе OIR, начиная с P17, преобладала активность микроглии и макрофагов фенотипа M2. Активность сигнального пути IL-4–STAT6–PPAR-γ повышалась с P17 и достигала пика на P20, индуцируя поляризацию микроглии в сторону фенотипа M2, что, в свою очередь, приводило к подавлению продукции провоспалительных цитокинов и самопроизвольной регрессии очагов неоваскуляризации.

Выводы: Микроглия и макрофаги активно участвуют в естественном течении OIR у мышей, причём два фенотипа выполняют разные функции. Терапевтическая модуляция поляризации микроглии и макрофагов в сторону фенотипа M2 может стать новым перспективным подходом к лечению глазных неоваскулярных заболеваний, таких как ретинопатия недоношенных (ROP), влажная форма возрастной макулярной дегенерации (wAMD) и диабетическая ретинопатия (DR).