cardiotomskСибирский журнал клинической и экспериментальной медициныSiberian Journal of Clinical and Experimental Medicine2713-29272713-265XTSU publishing10.29001/2073-8552-2021-36-2-45-51cardiotomsk-1190Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯCLINICAL STUDIESЦиркулирующие FoxP3+ Т-лимфоциты при хронической ишемической болезни сердца: взаимосвязь с тяжестью атеросклероза и состоянием обмена липидовCirculating FoxP3+ T-lymphocytes in chronic coronary artery disease: Associations with the severity of atherosclerosis and lipid metabolismhttps://orcid.org/0000-0003-4537-0008КологривоваИ. В.KologrivovaI. V.

Кологривова Ирина Вячеславовна, канд. мед. наук, научный сотрудник, отделение клинической лабораторной диагностики

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Irina V. Kologrivova, Cand. Sci. (Med.), Research Scientist, Clinical Diagnostic Laboratory

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

kologrivova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9645-6720СусловаТ. Е.SuslovaT. E.

Суслова Татьяна Евгеньевна, канд. мед. наук, заведующий отделением клинической лабораторной диагностики

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Tatiana E. Suslova, Cand. Sci. (Med.), Head of Clinical Diagnostic Laboratory

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

tes@cardio-tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6679-1269КошельскаяО. А.KoshelskayaO. A.

Кошельская Ольга Анатольевна, д-р мед. наук, профессор, ведущий научный сотрудник, отделение атеросклероза и хронической ишемической болезни сердца

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Olga A. Koshelskaya, Dr. Sci. (Med.), Professor, Leading Research Scientist, Department of Atherosclerosis and Coronary Artery Disease

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

koshel@live.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2818-5882ХаритоноваО. А.KharitonovaO. A.

Харитонова Ольга Анатольевна, младший научный сотрудник, отделение атеросклероза и хронической ишемической болезни сердца

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Olga A. Kharitonova, Junior Research Scientist, Department of Atherosclerosis and Coronary Artery Disease

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

hoa@cardio-tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1253-3352ТрубачеваО. А.TrubachevaO. A.

Трубачева Оксана Александровна, канд. мед. наук, научный сотрудник, отделение клинической лабораторной диагностики

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Oksana A. Trubacheva, Cand. Sci. (Med.), Research Scientist, Clinical Diagnostic Laboratory, Cardiology Research Institute

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

otrubacheva@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1235-9956КравченкоЕ. С.KravchenkoE. S.

Кравченко Елена Сергеевна, младший научный сотрудник, отделение клинической лабораторной диагностики

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Elena S. Kravchenko, Junior Research Scientist, Clinical Diagnostic Laboratory

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

nikonovaes@gmail.comНаучно-исследовательский институт кардиологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияCardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of SciencesRussian Federation2021010720213624551Copyright © Кологривова И.В., Суслова Т.Е., Кошельская О.А., Харитонова О.А., Трубачева О.А., Кравченко Е.С., 20212021Кологривова И.В., Суслова Т.Е., Кошельская О.А., Харитонова О.А., Трубачева О.А., Кравченко Е.С.Kologrivova I.V., Suslova T.E., Koshelskaya O.A., Kharitonova O.A., Trubacheva O.A., Kravchenko E.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sibjcem.ru/jour/article/view/1190Введение

Введение. Транскрипционный фактор forkhead box protein P3 (FoxP3) является главным регулятором активности Т-регуляторных (Тreg) лимфоцитов и может экспрессироваться в Т-конвенционные лимфоциты (Tconv) на этапе их активации.

Цель исследования

Цель исследования: изучение количественного содержания и качественных характеристик FoxP3+ Tconv и Тreg- лимфоцитов и их взаимосвязи с показателями липидного обмена у пациентов c хронической ишемической болезнью сердца (ИБС) в зависимости от тяжести коронарного атеросклероза.

Материал и методы

Материал и методы. В исследование вошли 14 пациентов с документированной хронической ИБС (8 мужчин и 6 женщин; средний возраст – 66,5 ± 9,0 лет). Всем пациентам проводили ангиографию, на основании данных которой оценивали тяжесть атеросклероза путем расчета индекса Gensini Score (GS). В зависимости от выраженности коронарного атеросклероза пациенты были разделены на 2 группы: в 1-ю группу вошли пациенты с GS < 20 баллов, во 2-ю группу – c GS ≥ 20 баллов. У всех пациентов определяли абсолютное и относительное содержание FoxP3+ Treg и Tconv-лимфоцитов и уровень ядерной транслокации FoxP3 в них методом проточной цитометрии с визуализацией. Методом иммуноферментного анализа оценивали концентрацию инсулина, пропротеиновой конвертазы субтилизин- кексинового типа 9 (PCSK9), сортилина. Стандартными методами определяли содержание показателей углеводного обмена и липидного спектра крови.

Результаты

Результаты. Количественное содержание Treg- и Tconv-лимфоцитов не различалось в группах пациентов с различной выраженностью атеросклероза. Однако группа пациентов с GS ≥ 20 баллов характеризовалась более низкой интенсивностью флуоресценции нуклеарного FoxP3 в Тreg-лимфоцитах и Тconv-лимфоцитах. В общей выборке пациентов индекс GS имел тенденцию к обратной взаимосвязи с интенсивностью флуоресценции FoxP3 в ядрах Treg- лимфоцитов (rs = –0,476) и Tconv-лимфоцитов (rs = –0,526). Количественные и качественные показатели FoxP3+ Treg и FoxP3+ Tconv-лимфоцитов характеризовались наличием многочисленных корреляционных взаимосвязей с содержанием PCSK9, сортилина, аполипопротеина В (апо-В) и соотношением триглицеридов/холестерола липопротеинов высокой плотности (ТГ/ХС-ЛВП).

Заключение

Заключение. Интенсивность флуоресценции FoxP3 в ядре Tconv-лимфоцитов является более чувствительным маркером иммунорегуляторного дисбаланса при хронической ИБС по сравнению с количественным содержанием FoxP3+ Т-клеток в циркулирующей крови, которое остается практически неизменным по мере нарастания выраженности атеросклероза. При этом маркеры метаболизма липидов находятся в тесной взаимосвязи как с количественными, так и качественными параметрами FoxP3+ Т-лимфоцитов.

Introduction

Introduction. The transcription factor forkhead box protein P3 (FoxP3) is a major regulator of T-regulatory (Treg) lymphocytes and may be expressed in T-conventional (Tconv) lymphocytes at the stage of their activation. The aim of the present study was to evaluate the quantities and features of FoxP3+ Tconv and Treg lymphocytes and their relationships with the parameters of lipid metabolism in patients with chronic coronary artery disease (CAD) depending on the severity of coronary atherosclerosis.

Material and Methods

Material and Methods. The study comprised 14 patients (8 men and 6 women) aged 66.5 ± 9.0 years with verified chronic CAD. All the patients underwent coronary angiography and assessment of atherosclerosis severity by calculation of Gensini Score index (GS). Patients were divided into the following groups: group 1 had GS < 20; group 2 had GS ≥ 20. The absolute and relative counts of FoxP3+ Treg and Tconv lymphocytes and degree of FoxP3 nuclear translocation were evaluated in all patients by imaging flow cytometry. Concentrations of insulin, proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9), and sortilin were assessed using enzyme-linked immunosorbent assay. Parameters of glucose metabolism and serum lipid spectrum were determined by the standard methods.

Results

Results. Counts of Treg and Tconv lymphocytes did not differ between groups of patients with different severity of atherosclerosis. However, patients with GS ≥ 20 had lower intensity of nuclear FoxP3 fluorescence in Treg and Tconv lymphocytes. GS index in the entire group of CAD patients tended to be negatively associated with the fluorescence intensity of FoxP3 in the nuclei of Treg (rs = –0.476) and Tconv lymphocytes (rs = –0.526). Multiple correlations existed between the quantitative and qualitative parameters of FoxP3+ Treg and FoxP3+ Tconv lymphocytes and metabolic parameters such as concentrations of PCSK9, sortilin, apolipoprotein B, and triglycerides/HDL cholesterol ratio.

Conclusion

Conclusion. FoxP3 fluorescence intensity in the nuclei of T conventional lymphocytes was more sensitive marker of immunoregulatory imbalance in chronic CAD compared to counts of FoxP3+ T cells in the peripheral blood, which remained nearly unaltered with the increase in atherosclerosis severity. At the same time, markers of lipid metabolism were tightly associated with both quantitative and qualitative features of FoxP3+ T-lymphocytes.

транскрипционный фактор FoxP3регуляторные Т-лимфоцитыконвенционные Т-лимфоцитыпроточная цитометрия с визуализациейPCSK9сортилинишемическая болезнь сердцаtranscription factor FoxP3regulatory T-lymphocytesconventional T-lymphocytesimaging flow cytometryPCSK9sortilincoronary artery diseaseReferencesDietel B., Cicha I., Voskens C.J., Verhoeven E., Achenbach S., Garlichs C.D. De-creased numbers of regulatory T cells are associated with human atherosclerotic lesion vulnerability and inversely correlate with infiltrated mature dendritic cells. Atherosclerosis. 2013;230(1):92–99. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2013.06.014.Dietel B., Cicha I., Voskens C.J., Verhoeven E., Achenbach S., Garlichs C.D. De-creased numbers of regulatory T cells are associated with human atherosclerotic lesion vulnerability and inversely correlate with infiltrated mature dendritic cells. Atherosclerosis. 2013;230(1):92–99. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2013.06.014.Sharma M., Schlegel M.P., Afonso M.S., Brown E.J., Rahman K., Weinstock A. et al. Regulatory T cells license macrophage pro-resolving functions during atherosclerosis regression. Circ. Res. 2020;127(3):335–353. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.119.316461.Sharma M., Schlegel M.P., Afonso M.S., Brown E.J., Rahman K., Weinstock A. et al. Regulatory T cells license macrophage pro-resolving functions during atherosclerosis regression. Circ. Res. 2020;127(3):335–353. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.119.316461.Magg T., Mannert J., Ellwart J.W., Schmid I., Albert M.H. Subcellular localization of FOXP3 in human regulatory and nonregulatory T cells. Eur. J. Immunol. 2012;42(6):1627–1638. DOI: 10.1002/eji.201141838.Magg T., Mannert J., Ellwart J.W., Schmid I., Albert M.H. Subcellular localization of FOXP3 in human regulatory and nonregulatory T cells. Eur. J. Immunol. 2012;42(6):1627–1638. DOI: 10.1002/eji.201141838.Кологривова И.В., Суслова Т.Е., Винницкая И.В., Кошельская О.А., Бощенко А.А., Трубачева О.А. Иммунорегуляторный дисбаланс и структурно-функциональное состояние сердца у пациентов с сахарным диабетом 2 типа. Медицинская иммунология. 2018;20(6):833–846. DOI: 10.15789/1563-0625-2018-6-833-846.Kologrivova I.V., Suslova T.E., Vinnitskaya I.V., Koshelskaya O.A., Boshchenko A.A., Trubacheva O.A. Immunoregulatory imbalance and functional state of the heart in patients with diabetes mellitus type 2. Medical Immunology (Russia). 2018;20(6):833–846 (In Russ.). DOI: 10.15789/1563-0625-2018-6-833-846.Lin Y.Z., Lu S.H., Lu Z.D., Huang Y., Shi Y., Liu L. et al. Downregulation of CD4+LAP+ and CD4+CD25+ regulatory T cells in acute coronary syndromes. Mediators Inflamm. 2013;2013:764082. DOI: 10.1155/2013/764082.Lin Y.Z., Lu S.H., Lu Z.D., Huang Y., Shi Y., Liu L. et al. Downregulation of CD4+LAP+ and CD4+CD25+ regulatory T cells in acute coronary syndromes. Mediators Inflamm. 2013;2013:764082. DOI: 10.1155/2013/764082.Rueda C.M., Rodríguez-Perea A.L., Moreno-Fernandez M., Jackson C.M., Melchior J.T., Davidson W.S. et al. High density lipoproteins selectively promote the survival of human regulatory T cells. J. Lipid. Res. 2017;58(8):1514–1523. DOI: 10.1194/jlr.M072835.Rueda C.M., Rodríguez-Perea A.L., Moreno-Fernandez M., Jackson C.M., Melchior J.T., Davidson W.S. et al. High density lipoproteins selectively promote the survival of human regulatory T cells. J. Lipid. Res. 2017;58(8):1514–1523. DOI: 10.1194/jlr.M072835.Frostegård J., Ahmed S., Hafström I., Ajeganova S., Rahman M. Low levels of PCSK9 are associated with remission in patients with rheumatoid arthritis treated with anti-TNF-α: potential underlying mechanisms. Arthritis Res. Ther. 2021;23(1):32. DOI: 10.1186/s13075-020-02386-7.Frostegård J., Ahmed S., Hafström I., Ajeganova S., Rahman M. Low levels of PCSK9 are associated with remission in patients with rheumatoid arthritis treated with anti-TNF-α: potential underlying mechanisms. Arthritis Res. Ther. 2021;23(1):32. DOI: 10.1186/s13075-020-02386-7.Gustafsen C., Kjolby M., Nyegaard M., Mattheisen M., Lundhede J., Buttenschøn H. et al. The hypercholesterolemia-risk gene SORT1 facilitates PCSK9 secretion. Cell Metab. 2014;19(2):310–318. DOI: 10.1016/j.cmet.2013.12.006.Gustafsen C., Kjolby M., Nyegaard M., Mattheisen M., Lundhede J., Buttenschøn H. et al. The hypercholesterolemia-risk gene SORT1 facilitates PCSK9 secretion. Cell Metab. 2014;19(2):310–318. DOI: 10.1016/j.cmet.2013.12.006.Gensini G.G. A more meaningful scoring system for determining the severity of coronary heart disease. Am. J. Cardiol. 1983;51(3):606. DOI: 10.1016/S0002-9149(83)80105-2.Gensini G.G. A more meaningful scoring system for determining the severity of coronary heart disease. Am. J. Cardiol. 1983;51(3):606. DOI: 10.1016/S0002-9149(83)80105-2.Colamatteo A., Carbone F., Bruzzaniti S., Galgani M., Fusco C., Maniscalco G.T. et al. Molecular mechanisms controlling Foxp3 expression in health and autoimmunity: from epigenetic to post-translational regulation. Front. Immunol. 2020;10:3136. DOI: 10.3389/fimmu.2019.03136.Colamatteo A., Carbone F., Bruzzaniti S., Galgani M., Fusco C., Maniscalco G.T. et al. Molecular mechanisms controlling Foxp3 expression in health and autoimmunity: from epigenetic to post-translational regulation. Front. Immunol. 2020;10:3136. DOI: 10.3389/fimmu.2019.03136.Kwon H.K., Chen H.M., Mathis D., Benoist C. Different molecular complexes that mediate transcriptional induction and repression by FoxP3. Nat. Immunol. 2017;18(11):1238–1248. DOI: 10.1038/ni.3835.Kwon H.K., Chen H.M., Mathis D., Benoist C. Different molecular complexes that mediate transcriptional induction and repression by FoxP3. Nat. Immunol. 2017;18(11):1238–1248. DOI: 10.1038/ni.3835.Hwang S.M., Sharma G., Verma R., Byun S., Rudra D., Im S.H. Inflammation- induced Id2 promotes plasticity in regulatory T cells. Nat. Commun. 2018;9(1):4736. DOI: 10.1038/s41467-018-07254-2.Hwang S.M., Sharma G., Verma R., Byun S., Rudra D., Im S.H. Inflammation- induced Id2 promotes plasticity in regulatory T cells. Nat. Commun. 2018;9(1):4736. DOI: 10.1038/s41467-018-07254-2.Rodia C.N., Li D., Tambini N.S., Johnson Z.K., Jellison E.R., Vella A.T. et al. ApoC-III overexpression and LDLr-/- protect mice from DSS-colitis: Identifying a new role for lipoprotein metabolism in Tregs. bioRxiv. 2019;823690. DOI: 10.1101/823690.Rodia C.N., Li D., Tambini N.S., Johnson Z.K., Jellison E.R., Vella A.T. et al. ApoC-III overexpression and LDLr-/- protect mice from DSS-colitis: Identifying a new role for lipoprotein metabolism in Tregs. bioRxiv. 2019;823690. DOI: 10.1101/823690.Kimura T., Kobiyama K., Winkels H., Tse K., Miller J., Vassallo M. et al. Regulatory CD4+ T cells recognize major histocompatibility complex class II molecule-restricted peptide epitopes of apolipoprotein B. Circulation. 2018;138(11):1130–1143. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.117.031420.Kimura T., Kobiyama K., Winkels H., Tse K., Miller J., Vassallo M. et al. Regulatory CD4+ T cells recognize major histocompatibility complex class II molecule-restricted peptide epitopes of apolipoprotein B. Circulation. 2018;138(11):1130–1143. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.117.031420.Klingenberg R., Gerdes N., Badeau R.M., Gisterå A., Strodthoff D., Ketelhuth D.F. et al. Depletion of FOXP3+ regulatory T cells promotes hypercholesterolemia and atherosclerosis. J. Clin. Invest. 2013;123(3):1323–1334. DOI: 10.1172/JCI63891.Klingenberg R., Gerdes N., Badeau R.M., Gisterå A., Strodthoff D., Ketelhuth D.F. et al. Depletion of FOXP3+ regulatory T cells promotes hypercholesterolemia and atherosclerosis. J. Clin. Invest. 2013;123(3):1323–1334. DOI: 10.1172/JCI63891.Goettsch C., Kjolby M., Aikawa E. Sortilin and its multiple roles in cardiovascular and metabolic diseases. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2018;38(1):19–25. DOI: 10.1161/ATVBAHA.117.310292.Goettsch C., Kjolby M., Aikawa E. Sortilin and its multiple roles in cardiovascular and metabolic diseases. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2018;38(1):19–25. DOI: 10.1161/ATVBAHA.117.310292.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.