vavilovВавиловский журнал генетики и селекцииVavilov Journal of Genetics and Breeding2500-3259Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RAS10.18699/VJ15.123vavilov-818Research ArticleФизиологическая генетика и генотоксикологияPhysiological genetics and genotoxicologyВлияние половых хемосигналов самок на мукозальный иммунитет легких у самцов мышей линий BALB/с и С57BL/6Effects of female sexual chemosignals on mucosal immunity in BALB/c and C57BL/6 male miceКонцеваяГ. В.KontsevayaG. V.

Новосибирск, Россия

Novosibirsk, Russia

ЛитвиноваЕ. А.LitvinovaE. A.

Новосибирск, Россия

Novosibirsk, Russia

МошкинМ. П.MoshkinM. P.

Новосибирск, Россия

Novosibirsk, Russia

mmp@bionet.nsc.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук»РоссияInstitute of Cytology and Genetics SB RASRussian Federation201631122016205704707Copyright © Концевая Г.В., Литвинова Е.А., Мошкин М.П., 20162016Концевая Г.В., Литвинова Е.А., Мошкин М.П.Kontsevaya G.V., Litvinova E.A., Moshkin M.P.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/818

Реакция организма на иммуногенные стимулы во многом зависит от факторов, влияющих на тип развития иммунного ответа, таких как путь попадания в организм, цитокиновый фон, иммунный статус. Ранее было показано, что при попадании в верхние дыхательные пути самцов хемосигнальных молекул самок мышей в первую очередь происходит активация мукозального иммунитета, приводящая к повышению сопротивляемости животных респираторным инфекциям, что имеет важное приспособительное значение. Но активация мукозального иммунитета зависит от генетических особенностей иммунного реагирования. Мыши линий BALB/c и C57BL/6 характеризуются преобладанием гуморального (Th2) и клеточного (Th1) типов иммунного ответа соответственно и являются хорошей моделью для определения механизма активации мукозального иммунитета в ответ на хемосигналы самок. В опытах на самцах мышей линий BALB/c и C57BL/6 исследовали реакцию мукозального иммунитета респираторной системы на интраназальную аппликацию липополисахарида (ЛПС), раствора мочевины, физиологического раствора и мочи самок, используемой в качестве полового хемосигнала. Моча самок и ЛПС вызывали повышение количества лейкоцитов и концентрации белка в бронхоальвеолярном лаваже (БАЛ) мышей линии BALB/c, но не линии C57BL/6, что свидетельствует о решающей роли иммунного ответа Th2-типа в активации мукозального иммунитета легких. При одинаковом влиянии на мукозальный иммунитет аппликация мочи самок вызывала существенно меньший подъем концентрации кортикостерона в плазме крови по сравнению c ЛПС. Таким образом, сигнальные механизмы защиты от инфекционных рисков, связанных с размножением, обеспечивают генотип-зависимую мобилизацию неспецифического иммунитета без существенной активации физиологических механизмов стресса.

The immune response to immunogenic stimuli depends on various factors like cytokine context, way of entry, and immune status of the organism. In mice, female chemosignal entry into the male organism via the respiratory system causes activation of the mucosal immune response, which leads to the development of enhanced resistance to infections and is of adaptive value. However, the activation of mucosal immunity depends on the genetic predispositions of the immune response. BALB/c and C57BL/6 are prototypically Th2- and Th1-type mouse strains, respectively, therefore, they can serve as perfect model organisms for studying mechanism of lung mucosal immune activation in response to female chemosignals. Respiratory tract mucosal immune response to intranasal application of LPS, urea solution, saline and female urine used as a chemosignal was investigated in BALB/c and C57BL/6 male mice. Application of both female urine and LPS increased total white blood cell count and protein concentration in bronchoalveolar lavage fluid in BALB/c, but not in C57BL/6 male mice, suggesting an important role of Th2 pathway in lung mucosal immune response. At the same time, urine application provoked a significantly lower plasma corticosterone elevation than LPS. Thus, sexual signals associated with infection risks provide genotype-dependent mobilization of innate immunity without significant activation of physiological stress mechanisms.

половые хемосигналы самокмукозальный иммунитет легкихпреобладание иммунного ответа Th1- или Th2- типовBALB/cC57BL/6.female sexual chemosignalslung mucosal immunityTh1/Th2 immune balanceBALB/cC57BL/6ReferencesBonecchi R., Sozzani S., Stine J.T., Luini W., D’Amico G., Allavena P., Chantry D., Mantovani A. Divergent effects of interleukin-4 and interferon-gamma on macrophage-derived chemokine production: an amplification circuit of polarized T helper 2 responses. Blood. 1998;92(8):2668-2671.Bonecchi R., Sozzani S., Stine J.T., Luini W., D’Amico G., Allavena P., Chantry D., Mantovani A. Divergent effects of interleukin-4 and interferon-gamma on macrophage-derived chemokine production: an amplification circuit of polarized T helper 2 responses. Blood. 1998;92(8):2668-2671.Depke M., Breitbach K., Dinh Hoang Dang K., Brinkmann L., Salazar M.G., Dhople V.M., Bast A., Steil L., Schmidt F., Steinmetz I., Völker U. Bone marrow-derived macrophages from BALB/c and C57BL/6 mice fundamentally differ in their respiratory chain complex proteins, lysosomal enzymes and components of antioxidant stress systems. J. Proteomics. 2014;103:72-86.Depke M., Breitbach K., Dinh Hoang Dang K., Brinkmann L., Salazar M.G., Dhople V.M., Bast A., Steil L., Schmidt F., Steinmetz I., Völker U. Bone marrow-derived macrophages from BALB/c and C57BL/6 mice fundamentally differ in their respiratory chain complex proteins, lysosomal enzymes and components of antioxidant stress systems. J. Proteomics. 2014;103:72-86.Drickamer L.C. Urinary chemosignals from mice (Mus musculus): Acceleration and delay of puberty in related and unrelated young females. J. Compar. Psychol. 1984;98(4):414-420.Drickamer L.C. Urinary chemosignals from mice (Mus musculus): Acceleration and delay of puberty in related and unrelated young females. J. Compar. Psychol. 1984;98(4):414-420.Iellem A., Colantonio L., Bhakta S., Sozzani S., Mantovani A., Sinigaglia F., D’Ambrosio D. Inhibition by IL-12 and IFN-alpha of I-309Iellem A., Colantonio L., Bhakta S., Sozzani S., Mantovani A., Sinigaglia F., D’Ambrosio D. Inhibition by IL-12 and IFN-alpha of I-309and macrophage-derived chemokine production upon TCR triggering of human Th1 cells. Eur. J. Immunol. 2000;30(4):1030-1039.and macrophage-derived chemokine production upon TCR triggering of human Th1 cells. Eur. J. Immunol. 2000;30(4):1030-1039.Litvinova E.A., Garms A.I., Zaidman A.M., Korel A.V., Gerlinskaya L.A., Moshkin M.P. Re- distribution of immune defense in male mice exposed by female scent. Zhurnal obshchey biologii = Journal of General Biology. 2009;70(1):46-55. (in Russian)Litvinova E.A., Garms A.I., Zaidman A.M., Korel A.V., Gerlinskaya L.A., Moshkin M.P. Re- distribution of immune defense in male mice exposed by female scent. Zhurnal obshchey biologii = Journal of General Biology. 2009;70(1):46-55. (in Russian)Litvinova E.A., Goncharova E.P., Zaydman A.M., Zenkova M.A., Moshkin M.P. Female scent signals enhance the resistance of male mice to influenza. PLoS ONE. 2010;5(3):e9473. DOI 10.1371/journal.pone.0009473.Litvinova E.A., Goncharova E.P., Zaydman A.M., Zenkova M.A., Moshkin M.P. Female scent signals enhance the resistance of male mice to influenza. PLoS ONE. 2010;5(3):e9473. DOI 10.1371/journal.pone.0009473.Litvinova E.A., Moshkin M.P., Gerlinskaya L.A., Nagatomi R., Zhang X., Matsuo K., Shikano S. Female scent mobilizes leukocytes to airways in BALB/c male mice. Integr. Zool. 2009;4:285- 293.Litvinova E.A., Moshkin M.P., Gerlinskaya L.A., Nagatomi R., Zhang X., Matsuo K., Shikano S. Female scent mobilizes leukocytes to airways in BALB/c male mice. Integr. Zool. 2009;4:285- 293.Mills C.D., Kincaid K., Alt J.M., Heilman M.J., Hill A.M. M-1/M-2 macrophages and the Th1/Th2 paradigm. J. Immunol. 2000;164(12): 6166-6173.Mills C.D., Kincaid K., Alt J.M., Heilman M.J., Hill A.M. M-1/M-2 macrophages and the Th1/Th2 paradigm. J. Immunol. 2000;164(12): 6166-6173.Moshkin M.P., Kontsevaya G.V., Litvinova E.A., Gerlinskaya L.A. IL- 1β-independent activation of lung immunity in male mice by female odor. Brain Behav. Immun. 2013;30:150-155.Moshkin M.P., Kontsevaya G.V., Litvinova E.A., Gerlinskaya L.A. IL- 1β-independent activation of lung immunity in male mice by female odor. Brain Behav. Immun. 2013;30:150-155.Moshkin M.P., Peltek S.E., Gerlinskaya L.A., Goryachkovskaya T.N., Kontsevaya G.V., Maslennikova S.O., Popik V.V., Kolchanov N.A. Acute immune response to the intranasal application of nanoparticles of SiO2 (Tarkosil 25) in mice of two strains. Rossiyskie nanotekhnologii = Russian Nanotechnology 2011;6(9/10):47-54. (in Russian)Moshkin M.P., Peltek S.E., Gerlinskaya L.A., Goryachkovskaya T.N., Kontsevaya G.V., Maslennikova S.O., Popik V.V., Kolchanov N.A. Acute immune response to the intranasal application of nanoparticles of SiO2 (Tarkosil 25) in mice of two strains. Rossiyskie nanotekhnologii = Russian Nanotechnology 2011;6(9/10):47-54. (in Russian)Paula M.O., Fonseca D.M., Wowk P.F., Gembre A.F., Fedatto P.F., Sérgio C.A., Silva C.L., Bonato V.L. Host genetic background affects regulatory T-cell activity that influences the magnitude of cellular immune response against Mycobacterium tuberculosis. Immunol. Cell Biol. 2011;89(4):526-534.Paula M.O., Fonseca D.M., Wowk P.F., Gembre A.F., Fedatto P.F., Sérgio C.A., Silva C.L., Bonato V.L. Host genetic background affects regulatory T-cell activity that influences the magnitude of cellular immune response against Mycobacterium tuberculosis. Immunol. Cell Biol. 2011;89(4):526-534.Shrivastava P., Watkiss E., van Drunen Littel-van den Hurk S. The response of aged mice to primary infection and re-infection with pneumonia virus of mice depends on their genetic background. Immunobiology. 2016;221(3):494-502.Shrivastava P., Watkiss E., van Drunen Littel-van den Hurk S. The response of aged mice to primary infection and re-infection with pneumonia virus of mice depends on their genetic background. Immunobiology. 2016;221(3):494-502.Tonelli L.H., Holmes A., Postolache T.T. Intranasal immune challenge induces sex-dependent depressive-like behavior and cytokine expression in the brain. Neuropsychopharmacology. 2008;33(5): 1038-1048.Tonelli L.H., Holmes A., Postolache T.T. Intranasal immune challenge induces sex-dependent depressive-like behavior and cytokine expression in the brain. Neuropsychopharmacology. 2008;33(5): 1038-1048.Watanabe H., Numata K., Ito T., Takagi K., Matsukawa A. Innate immune response in Th1- and Th2-dominant mouse strains. Shock. 2004;22(5):460-466.Watanabe H., Numata K., Ito T., Takagi K., Matsukawa A. Innate immune response in Th1- and Th2-dominant mouse strains. Shock. 2004;22(5):460-466.

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