Исследования последних десяти лет показали, что наряду с T-клетками, циркулирующими по кровотоку, существуют и «оседлые» T-клетки, которые не покидают определенные ткани . Как правило, такие Т-клетки обнаруживаются «на рубежах» организма, где риск столкновения с неприятелем наиболее высок, — например, в кишечнике, причем еще с периода эмбрионального развития.

О Т-клетках, обитающих в органах, не относящихся к иммунной системе, можно прочесть в статье «Т-лимфоциты: путешественники и домоседы» [1], а об особенностях иммунной системы новорожденных — в статье «Сказочка не для взрослых, или Об иммунитете новорожденных» [2].

Т-клетки были выявлены в кишечнике плода, небольшие их популяции также имеются в зародышевых лимфоузлах, тимусе и селезенке. Кроме того, CD4+ T-клетки, обладающие свойствами клеток памяти и эффекторных T-клеток, были обнаружены в крови, взятой из пуповины. Большая международная группа исследователей, провела всесторонний анализ T-клеток из кишечника человеческих эмбрионов и пришла к неожиданному выводу: в популяции кишечных T-клеток плода имеются CD4+ T-клетки памяти [3]! В состав исследовательской группы вошли и российские специалисты, работающие в Институте биоорганической химии и Сколковском институте науки и технологий: Софья Касацкая, Евгений Егоров, Марк Израэльсон, Ольга Британова и Дмитрий Чудаков. Как отмечает Софья, «лаборатория профессора Чудакова много лет сотрудничает с лабораторией Дэвида Прайса в Кардиффе по разным проектам, связанным с фундаментальными и медицинскими вопросами в иммунологии человека. Именно профессор Прайс решил позвать нас в этот проект, и так мы сделали для этой коллаборации подготовку ДНК-библиотек для высокопроизводительного секвенирования и провели анализ данных».

Анализ T-клеток включал в себя различные подходы, такие как массцитометрия, секвенирование РНК и высокопроизводительное секвенирование T-клеточных рецепторов , благодаря которым исследователи смогли выявить различные типы Т-клеток в популяции.

О проточной цитофлуориметрии, секвенировании ДНК и РНК, а также анализе индивидуальных репертуаров клеточных рецепторов можно прочесть в статьях на «Биомолекуле» [4–6].

Конечно, Т-лимфоциты не находятся непосредственно в просвете кишки: они залегают в lamina propria (ресничном слизистом эпителии) (рис. 1); помимо лимфоидной ткани их можно найти в более глубоких слоях. В тонком кишечнике, клетки которого и исследовались в обсуждаемой работе, есть небольшие скопления лимфоцитов и В-клеточные фолликулы прямо под lamina propria, а также в более близком к поверхности (подслизистом) слое стенки кишечника.

Всего выявили 22 группы Т-клеток, различающихся по экспрессии определенных белков-мáркеров; в их числе имеются наивные (то есть еще не сталкивавшиеся с антигенами) T-клетки и регуляторные T-клетки, а также T-клетки памяти. Среди них обнаружили CD4+ клетки памяти, в которых наблюдалась повышенная экспрессия белка Ki-67, служащего индикатором делящихся клеток. Кроме того, они секретировали провоспалительные цитокины интерферон-γ (INF-γ) и интерлейкин-2 (IL-2). Таким образом, исследователи показали, что разделение Т-клеток на наивные, регуляторные и клетки памяти, а также формирование обособленных популяций «оседлых» Т-клеток происходят очень рано — еще в период эмбрионального развития организма.

Стоит отметить, что популяция наивных Т-клеток в кишечнике плода гораздо больше популяции Т-клеток памяти, в то время как у взрослого человека бóльшая часть Т-клеток кишечника, напротив, приходится на клетки памяти. Ученые предполагают, что Т-клетки памяти плода формируются при локальном столкновении наивных T-клеток с чужеродными антигенами в зародышевых лимфоузлах, в которые мигрирующие из тимуса наивные Т-клетки заходят перед тем, как окончательно «осесть» в кишечнике. Антигенами, которые запускают образование эмбриональных T-клеток памяти, могут быть молекулы лейкоцитарных антигенов матери или фрагменты молекул патогенов, которые попали в амниотическую жидкость. Исследователи отмечают, что образование разнообразных иммунных клеток в кишечнике плода подготавливает его к столкновению с множеством бактерий, которое ждет его сразу же после рождения. Таким образом, формирование популяций специализированных иммунных клеток, в том числе и клеток памяти, начинается еще в период внутриутробного развития.

Литература

1. Т-лимфоциты: путешественники и домоседы;
2. Сказочка не для взрослых, или Об иммунитете новорожденных;
3. Na Li, Vincent van Unen, Tamim Abdelaal, Nannan Guo, Sofya A. Kasatskaya, et. al.. (2019). Memory CD4+ T cells are generated in the human fetal intestine. Nat Immunol. 20, 301-312;
4. 12 методов в картинках: проточная цитофлуориметрия;
5. 12 методов в картинках: секвенирование нуклеиновых кислот;
6. Анализ индивидуальных репертуаров Т-клеточных рецепторов.