Теломераза: регуляция в лимфоцитах
Известно, что Т- и В- лимфоциты могут активироваться различными факторами к индукции теломеразной активности [ Hiyama, ea 1990 , Buchkovich, ea 1996 , Igarashi, ea 1997 ]. Бучкович и Грейдер установили, что в зрелых Т-лимфоцитах, активированных ФГА (фитогемагглютинин) либо перекрестным связыванием антителами анти-СD3 и анти-СD28, ощутимо повышается уровень теломеразной активности вследствие позитивной регуляции [ Buchkovich, ea 1996 ]. Были проведены тщательные исследования [ Buchkovich, ea 1996 ], чтобы оценить влияние клеточного цикла на данный тип активации теломеразы. При добавлении рапамицина к клеткам, обработанным ФГА, теломераза не активировалась. Рапамицин ингибирует переход клеток из фазы G1 в S-фазу . Исходя из этого, было высказано предположение о том, что переход из фазы G1 в фазу S является ключевым моментом при активации теломеразы. Напротив, гидроксимочевина , ингибирующая ДНК-полимеразу а и, следовательно, синтез ДНК, не оказывала никакого влияния на активацию теломеразы посредством ФГА, из чего можно заключить, что сам по себе синтез ДНК не является необходимым условием активации. Был исследован индуцирующий эффект различных факторов, стимулирующих Т-лимфоциты, в отношении теломеразы [ Igarashi, ea 1996 ]. Авторы независимо обнаружили, что Т-клетки, обработанные либо ФГА, либо анти-СD3, как пролиферировали, так и индуцировали теломеразную активность. В случае, когда Т-клетки сначала обрабатывали ФГА в течение 12 ч, а затем инкубировали с IL-2 без ФГА, они пролиферировали в той же степени, что и клетки, подвергавшиеся воздействию ФГА в течение всего эксперимента. Однако, в отличие от продолжительного воздействия ФГА, краткое воздействие ФГА, предшествующее инкубации с IL-2, не приводило к возникновению сколько- нибудь значительной теломеразной активности. Авторы пришли к выводу, что различные факторы, приводящие к пролиферации Т-клеток, по-разному влияют на индукцию теломеразы.
Человеческие В-клетки также индуцируются к проявлению теломеразной активности путем перекрестного связывания рецепторов В-клеток (ВКР) при обработке клеток иммобилизованными на гранулах анти-IgM [ Igarashi, ea 1997 ]. Инкубация клеток в присутствии растворимых моноклональных анти-IgM не приводила к стимуляции теломеразной активности. Известно, что иммобилизованные анти-IgM эффективно стимулируют пролиферацию и дифференцировку В-клеток, преимущественно за счет мультивалентного перекрестного связывания ВКР. Напротив, растворимые анти-IgM менее эффективны в плане стимулирования пролиферации В-клеток; в этом случае для достижения максимальной стимуляции требуются дополнительные факторы, такие как цитокины IL-2 , IL-4 , IL-13 . Наряду со стимулированием роста, растворимые анти-IgM индуцировали теломеразную активность только в присутствии цитокина, но не в его отсутствие [ Igarashi, ea 1997 ]. Из этого можно заключить, что сигналы, обеспечивающие эффективную пролиферацию В-клеток, приводят к активации теломеразы. Однако, как и в случае Т-клеток, различные факторы, одинаково влияющие на уровень пролиферации В-клеток, в разной степени влияли на теломеразную активность. При воздействии на клетки анти-IgM и IL-2 уровень индукции теломеразы был гораздо более низким, чем при воздействии анти-IgM и IL-4, хотя в обоих случаях рост В-клеток стимулировался примерно одинаково. На примере Т-клеток было показано, что для индукции теломеразы недостаточно одного факта клеточной пролиферации; похоже, что различные митогенные сигналы оказывают неодинаковое влияние на индукцию теломеразы. Известно, что обработка В- или Т-клеток форболдибутилатом (PDB) и кальциевым ионофором (PDB/Ca) приводит к переходу G0-G1 в обход трансдукции сигнала, опосредованной клеточными рецепторами Т- или В-клеток. Было установлено, что PDB/Ca стимулирует теломеразную активность весьма эффективно, из чего следует, что сигналы, опосредованные этими рецепторами, необходимы для индукции теломеразы в Т- и В-клетках соответственно, а теломераза индуцируется только после того, как клетки коммитированы к переходу из фазы GO в фазу G1 [ Igarashi, ea 1996 , Igarashi, ea 1997 ]. Как и в случае кроветворных клеток, смысл индуцибельности теломеразной активности в Т- и В-клетках до конца неясен. В приведенных в данной работе исследованиях in vitro показано, что индуцированная теломеразная активность ненадолго возникала после стимуляции, а затем активность со временем снижалась, даже если клетки продолжали размножаться. Неизвестно, всегда ли активация теломеразы in vivo сопряжена с делениями лимфоцитов in vivo.
В периферических лимфоидных органах присутствуют два класса Т-клеток: наивные Т-клетки и Т-клетки памяти . Так называемая наивная Т-клетка обладает собственным антиген-специфичным рецептором ( TCR ), но нечувствительна к стимуляции экзогенными антигенами. После стимуляции комбинированным воздействием антигена и <костимулирующим> сигналом, опосредованным молекулами CD28 , наивные Т-клетки вступают в стадию пролиферации и затем дифференцируются в имеющие TCR Т-клетки памяти (см. обзор [ Janeway ea 1994 ]). При повторном воздействии антигена Т-клетки памяти могут стимулироваться к пролиферации без участия костимуляторов. Длина теломерных участков в наивных Т-клетках и Т-клетках памяти, полученных от здоровых доноров разного возраста, была исследована ранее [ Weing, ea 1995 ]. Как в случае наивных Т-клеток, так и Т-клеток памяти, длина TRF (Terminal Restriction Fragment) уменьшалась с увеличением возраста доноров. Кроме того, TRF Т-клеток памяти были короче, чем у наивных Т-клеток, примерно на 1,4 т.п.н. Эти данные позволяют предположить, что наличие теломеразной активности в делящихся лимфоцитах, возможно, не предотвращает укорочения теломер, которое происходит при старении или во время клональной экспансии в процессе развития Т-клеток памяти из наивных Т-клеток in vivo.
