Глава 6. Макрофаги селезенки

В селезенке обнаружено несколько субпопуляций макрофагов, которые специализируются на выполнении различных функций: макрофаги красной пульпы, маргинальной зоны, герминативных центров. В ходе пренатального развития селезенка заселяется несколькими субпопуляциями макрофагов, что соответствует волнам генерации гемопоэтических клеток, а также развитию тех или иных компартментов селезенки. У мышей F4/80⁺-макрофаги, напоминающие макрофаги красной пульпы селезенки взрослых особей, обнаруживаются уже в пренатальном пе­риоде. Однако достоверно в красной пульпе они обнаруживаются с 14–21-х суток пренатального развития, когда можно четко разделить красную и белую пульпу. Макрофаги маргинальной зоны и металлофильные обнаруживаются только после рождения, на 7–14-е сутки и занимают характерную для них топографию лишь к 21-м суткам; в герминативных центрах макрофаги (так называемые tingible body macrophages) появляются только после прекращения грудного вскармливания (рис. 6.1) (A-Gonzalez et al., 2013; A-Gonzalez and Castrillo, 2018). Функциональная дифференцировка макрофагов селезенки продолжается довольно длительное время в постнатальном пе­риоде. Так, установлено, что функционально зрелыми макрофаги маргинальной зоны у мыши становятся только через 1 мес после рождения (Li et al., 2015).

Рис. 6.1. Формирование субпопуляций макрофагов селезенки млекопитающих (A-Gonzalez, Castrillo, 2018). Первыми в селезенке появляются макрофаги красной пульпы (КП), которые развиваются из первой и второй (заселяющих печень плода) генерации кроветворных клеток стенки желточного мешка; популяция макрофагов маргинальной зоны (МЗ), металлофильные макрофаги (Ме) и макрофаги герминативных центров (ГЦ) развиваются из моноцитов костномозгового происхождения. Е8.5, Е12.5 — 8,5-е и 12,5-е сутки пренатального развития мыши соответственно; P — сутки постнатального развития

Макрофаги красной пульпы характеризуются F4/80⁺VCAM1⁺CD11b^low фенотипом; как известно, их главной функцией является удаление из кровотока стареющих эритроцитов. В связи с этим у них на высоком уровне экспрессируются скавенджер-рецептор CD163, молекула адгезии VCAM1, транскрипционный фактор SPIC, а также гемоксигеназа-1 (HO-1) и ферропортин (Ganz, 2016). Популяция макрофагов красной пульпы развивается преимущественно в пренатальном периоде с минимальным участием моноцитов в постнатальном периоде. Считается, что источником развития макрофагов красной пульпы являются частично прогениторные клетки стенки желточного мешка, а также гемопоэтические прогениторные клетки дефинитивного гемопоэза, дифференцирующиеся в печени (Lavin et al., 2015). Однако при деплеции данной популяции в постнатальном периоде она может быть замещена макрофагами моноцитарного происхождения, которые приобретают фенотип F4/80⁺VCAM1⁺ (Schulz et al., 2012). Точные источники развития макрофагов красной пульпы до конца не изучены.

Ключевое значение в формировании фенотипа и специфической транскрипционной программы макрофагов красной пульпы имеет фагоцитоз стареющих эритроцитов. Показано, что гем поглощенных эритроцитов стимулирует экспрессию транскрипционного фактора SPIC, который вызывает повышение экспрессии VCAM-1. При этом синтез HO-1 и ферропортина напрямую стимулируется гемом (Delaby et al., 2008).

Помимо удаления стареющих эритроцитов, макрофагам красной пульпы, видимо, свойственно участие в воспалении и иммунной защите. В ответ на инфекцию Plasmodium chabaudi макрофаги красной пульпы секретировали большое количество интерферона I (Kim et al., 2012), также показана in vitro способность данной популяции макрофагов стимулировать дифференцировку CD4⁺-лимфоцитов в направлении Т-регуляторных клеток (Kurotaki et al., 2011).

Для герминативных центров лимфоидных узелков характерно наличие макрофагов с фенотипом F4/80^negCD68⁺. Экспрессия маркера CD68, ассоциированного с лизосомами аппаратом клетки, а также Mertk, Timd4 и CD36 указывает на выраженную активность фагоцитоза у данной популяции макрофагов (Den Haan and Kraal, 2012), что подтверждается наличием в них фагоцитированных апоптотических клеток, В-лимфоцитов (в том числе аутореактивных). Функция макрофагов герминативных центров лимфоидных узелков селезенки сходна с таковой в лимфатических узлах (De Silva, Klein, 2015). Установлено, что постоянное поглощение макрофагами гибнущих от апоптоза клеток приводит к стимуляции экспрессии скавенджер-рецепторов, а также связанных с ним белков Mertk, Gas6 и CD36 (A-Gonzalez et al., 2009). Таким образом, постоянное поглощение апоптотических и аутореактивных В-лимфоцитов поддерживает функциональную активность макрофагов герминативных центров, что обеспечивает, в свою очередь, правильное течение реакций гуморального иммунитета.

В маргинальной зоне белой пульпы локализуется две субпопуляции макрофагов: CD169⁺-металлофильные макрофаги и собственно ­макрофаги маргинальной зоны, выполняющие иммунные функции. Обе популяции макрофагов участвуют в удалении из крови бактерий, таких как менингококки, Campylobacter jejuni, Streptococus pneumoniae (Heike­ma et al., 2010; Jones et al., 2003; Kang et al., 2004), а также протистов типа Leishmania donovani (Gorak et al., 2006).

Функциональные различия двух популяций макрофагов маргинальной зоны являются предметом научных дискуссий (Gordon et al., 2015). Сложность изучения макрофагов маргинальной зоны связана с их относительной малочисленностью, тесными контактами с эндотелиоцитами и стромальными клетками, а также специфическим иммунофенотипом. Для металлофильных макрофагов маргинальной зоны характерными маркером является белок CD169, относящийся к классу лектинов 1 (SIGLEC1). Для собственно макрофагов маргинальной зоны характерна экспрессия белка SIGNR1, относящегося к лектинам класса C. Использование этих белков для выделения макрофагов из селезенки осложняется тем, что при пробоподготовке данные лектины быстро интернализируются (A-Gonzalez and Castrillo, 2018).

В ряде работ показаны различные функции CD169⁺-металлофиль­ных макрофагов маргинальной зоны. Установлено, что данная субпопуляция макрофагов участвует в удалении и разрушении ряда вирусов (Vanderheijden et al., 2003), также продемонстрирована их способность выполнять функцию антигенной презентации (Backer et al., 2010). Помимо участия в иммунной защите, металлофильные макрофаги маргинальной зоны участвуют в поддержании ее цитоархитектоники. Предполагается, что B-лимфоциты секретируют лимфотоксины LTαβ, и это необходимо для формирования маргинальной зоны (Nolte et al., 2004). При этом сами B-лимфоциты мигрируют в маргинальную зону под влиянием оксистеролов, вырабатываемых, видимо, металлофильными макрофагами маргинальной зоны (Liu et al., 2011).

Металлофильные макрофаги маргинальной зоны находятся в тесном взаимодействии с MadCAM1⁺-эндотелиальными клетками маргинальных синусов, при этом удаление соответствующей субпопуляции макрофагов из селезенки приводит к нарушению ее компартментализации и дезорганизации лимфоидных узелков (Tumanov et al., 2003), в других исследованиях подобного эффекта не обнаружено (A-Gonza­lez et al., 2013).