Структурно-функциональные особенности активации TLR4 на миелоидных клетках мыши in vitro и в модели острой гепатотоксичности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.03, кандидат наук Корнеев, Кирилл Викторович

• Корнеев, Кирилл Викторович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Корнеев, Кирилл Викторович

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Общая характеристика То11-подобных рецепторов

1.2. ТЬЯ4: общая характеристика, роль в иммунной системе

1.2.1. Роль ТЬЯ4 в регуляции канцерогенеза

1.2.2. Участие ТЬЯ4 в развитии аутоиммунных заболеваний

1.2.3. Роль ТЬЯ4 в вирусно-бактериальных коинфекциях

1.3. Особенности передачи внутриклеточного сигнала от ТЬЯ4

1.3.1. MyD88-зависимый сигнальный путь

1.3.2. MyD88-независимый сигнальный путь

1.4. Структура липополисахарида и его роль в активации врожденного иммунитета

1.5. Природное разнообразие строения липида А

1.6. Механизм взаимодействия липополисахарида с ТЬЯ4

1.7. Экспериментальная модель острой гепатотоксичности, индуцированной липополисахаридом и D-Галактозамином

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Методы работы с эукариотическими клетками

2.1.1. Культивирование клеточных линий RAW264.7 и L929

2.1.2. Замораживание и размораживание эукариотических клеточных культур

2.1.3. Использование клеточной линии L929 в качестве источника M-CSF

2.1.4. Трансфекция макрофагов RAW264.7 методом капиллярной электропорации

2.1.5. Трансфекция мышиных макрофагов костномозгового происхождения

2.1.6. Активация клеток для последующего анализа эффективности запуска ТЬЯ4 сигнального пути

2.1.7. Цитофлуориметрический анализ и сортинг макрофагов костномозгового происхождения

2.2. Методы работы с мышами

2.2.1. Выделение и культивирование макрофагов из костного мозга мыши

2.2.2. Генотипирование мышей

2.2.3. Изучение активации ТЬЯ4 в мышиной модели острой гепатотоксичности, индуцированной ЛПС/О-Галактозамином

2.3. Молекулярно-биохимические методы

2.3.1. Получение образцов ЛПС из разных штаммов грамотрицательных бактерий

2.3.2. Выделение тотальной РНК

2.3.3. Синтез комплементарной ДНК

2.3.4. Измерение экспрессии генов методом ПЦР в реальном времени

2.3.5. Измерение продукции цитокинов с помощью иммуноферментного анализа

2.3.6. Измерение активности NFKB-зависимых репортерных конструкций с помощью люциферазного теста

2.3.7. Подавление экспрессии гена Irf3 с помощью РНК-интерференции

2.3.8. Сайт-направленный мугагенез заряженных аминокислотных остатков TLR4

2.3.9. Рестрикция и лигирование фрагментов ДНК

2.3.10. Получение компетентных клеток

2.3.11. Трансформация компетентных клеток

2.3.12. Выделение и очистка плазмидной ДНК

2.3.13. Секвенирование

2.3.14. Анализ ядерной транслокации фактора NFkB в макрофагах костномозгового происхождения с помощью радиоактивной гель-ретардации

2.4. Статистическая обработка данных

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Структурно-функциональные особенности активации мышиного TLR4 различными ЛПС из грамотрицательных бактерий

3.1.1. Проверка специфичности передачи сигнала изучаемыми образцами ЛПС

3.1.2. Биологическая активность ЛПС повышается с увеличением степени ацилированности липида А

3.1.3. ЛПС, содержащий липид А с гликозилированными фосфатными группами, имеет сниженную биоактивность

3.2. Роль TLR4, экспрессирующегося на миелоидных клетках, в мышиной модели ЛПС/О-Гал индуцируемой острой гепатотоксичности

3.2.1. Характеристика мышей с кондиционным генетическим нокаутом TLR4

3.2.2. Мыши с дефицитом TLR4 в миелоидных клетках погибают в модели острой гепатотоксичности, индуцированной ЛПС/О-Галактозамином

3.2.3. TNF является основным фактором патогенности в модели острой гепатотоксичности у M-TLR4 дефицитных мышей

3.2.4. TNF может функционировать в роли промежуточного активатора дефицитных по гену Tlr4 миелоидных клеток в модели острой гепатотоксичности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

БЛАГОДАРНОСТИ

3

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АЛТ - аланинаминотрансфераза

АСТ - аспартатаминотрансфераза

ЛПС - липополисахарид

п.н. - пары нуклеотидов

ПЦР - полимеразная цепная реакция

Ara4N - 4-амино-4-дезокси-£-арабиноза

BMDM - костномозговые макрофаги

DAMP - молекулярные образы опасности

D-Гал - D-Галактозамин

ELISA - иммуноферментный анализ (ИФА)

EMSA - метод гель-ретардации

IP-10 (CXCL10) - хемокин, у-интерферон-индуцируемый белок 10 IRAK - киназа, ассоциированная с рецептором IL-1 IRF3 - регуляторный фактор интерферона 3 KO - нокаутный аллель

loxP - последовательность ДНК (34 п.н.), узнаваемая рекомбиназой Cre

LysM - ген макрофагального лизоцима

M-CSF - макрофагальный колониестимулирующий фактор

MD-2 - белок миелоидной дифференцировки 2, ассоциированный с TLR4

M-TLR4-- - мыши с дефицитом TLR4 в миелоидных клетках

M-TLR4-TNF-RI- - - мыши с дефицитом TLR4 и TNF-RI в миелоидных клетках

M-TNF-RI- - - мыши с дефицитом TNF-RI в миелоидных клетках

MyD88 - фактор 88 миелоидной дифференцировки

NFkB - ядерный фактор, усиливающий транскрипцию к-цепей иммуноглобулинов B-клеток PAMP - молекулярные образы патогенности PBS - натрий-фосфатный буфер

RANTES (CCL5) - хемокин, экспрессируемый и секретируемый Т-клетками при активации

SD - стандартное отклонение

TLR4 - Toll-подобный рецептор

TLR4- - - мыши с дефицитом TLR4 во всех клетках

TNF - фактор некроза опухоли

TNF-RI - рецептор I типа фактора некроза опухоли (p55) WT - аллель дикого типа

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурно-функциональные особенности активации TLR4 на миелоидных клетках мыши in vitro и в модели острой гепатотоксичности»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность и степень разработанности темы исследования

Все многоклеточные организмы столкнулись с необходимостью развить иммунную систему, распознающую патогенов и способную адекватно ответить на них (Beutler et al., 2004). Даже растительные организмы имеют разнообразный набор врожденных систем защиты - от продукции антимикробных пептидов до активации специфичных белков устойчивости растений (Jones, Dangl, 2006). У позвоночных клетки врожденного иммунитета стали ключевой системой защиты от патогенов, поскольку они способны распознать их и быстро запустить иммунный ответ, что приводит к активации адаптивного иммунитета и формированию клеток памяти (Joffre et al., 2009). Одним из важнейших компонентов иммунной системы являются паттерн-распознающие рецепторы врожденного иммунитета, среди которых выделяют семейство Toll-подобных рецепторов (TLR). TLR встречаются почти у всех групп сложно устроенных организмов - от двукрылых насекомых до позвоночных животных (Nie et al., 2018). На данный момент у млекопитающих охарактеризовано как минимум 13 различных TLR (Kawai, Akira, 2011; Takeda, Akira, 2015). Название группы этих рецепторов произошло от Toll-рецептора (структурного гомолога), обнаруженного у дрозофил, чей ген оказался ответственным за развитие в эмбриогенезе - у особей с мутацией гена не развивалось брюшко (Anderson et al., 1985). Позже было установлено, что нарушения в передаче сигнала этого рецептора у имаго приводили к снижению синтеза противогрибкового пептида дрозомицина, что способствовало возникновению грибковых инфекций (Lemaitre et al., 1996). Вскоре у человека был открыт первый рецептор, гомологичный Toll-рецепторам дрозофилы (Medzhitov et al., 1997) - Toll-подобный рецептор 4 (TLR4), а также охарактеризован его природный лиганд - липополисахарид (ЛПС) (Poltorak et al., 1998), являющийся компонентом клеточной стенки грамотрицательных бактерий. Эти работы по изучению активации врожденного иммунитета привели Брюса Бойтлера и Жюля Хоффмана к Нобелевской премии 2011 г.

Среди рецепторов врожденного иммунитета TLR4 имеет одну из наиболее сложных систем внеклеточной и внутриклеточной передачи сигналов - нетривиальное связывание с лигандом, дивергенция внутриклеточных сигнальных каскадов, локализация в плазматической мембране или эндосоме. TLR4 играет важную роль в развитии септического шока, опухолевых и аутоиммунных патологий, а также вторичных бактериальных инфекций (Leon et al., 2008; Chen et al., 2016; Свиряева и соавт., 2016; Korneev et al., 2017). На данный момент наиболее изученными лигандами TLR4 являются высокоактивный гексаацилированный липид А из Escherichia coli и его низкоактивный тетраацилированный биосинтетический предшественник -липид IVa (Ohto et al., 2012), однако природное многообразие вариантов ЛПС не

ограничивается уже изученными. Интересным представляется изучение биологической активности неканонических ЛПС, в первую очередь гетерогенных по структуре липида А -домена, непосредственно взаимодействующего с TLR4 сигнальным комплексом. Большое клиническое значение имеет исследование механизмов взаимодействия высокопатогенных бактерий, таких как чумная палочка Yersinia pestis, с иммунной системой человека. Также актуальным представляется изучение потенциально патогенных бактерий, с которыми современный человек никогда прежде не контактировал, например, древних психробактерий из вечной мерзлоты.

Изучение особенностей активации TLR4 сигнального пути может способствовать прогрессу в лечении различных патологий. Рассматривают применение антагонистов TLR4 шаперонина 10 (HSP10), пентаацилированного ЛПС из Bartonella quintana и TLR4-блокирующего антитела NI-0101 для терапии аутоиммунных заболеваний, например ревматоидного артрита (Vanags et al., 2006; van Eden, 2008; Monnet et al., 2017; Abdollahi-Roodsaz et al., 2007), а препарат Eritoran (синтетический аналог липида А) и низкомолекулярный ингибитор TLR4 TAK-242 изучают в качестве блокаторов сигнального пути TLR4 для терапии септического шока (Rice et al., 2010; Barochia et al., 2011). В то же время агонисты TLR4 (BCG, OK-432) используются в терапии некоторых онкологических заболеваний, например при раке мочевого пузыря (Korneev et al., 2017). Интересно отметить, что в клинической практике низкий уровень распознавания ЛПС организмом означает снижение вероятности возникновения сепсиса у пациентов, в то время как на уровне человеческой популяции низкий уровень распознавания ЛПС может привести к широкому распространению грамотрицательных инфекций вследствие невозможности полноценной активации системы врожденного иммунитета через TLR4.

В данной работе рассмотрены структурно-функциональные аспекты взаимодействия TLR4 с ЛПС из различных грамотрицательных бактерий, а также изучена роль TLR4, экспрессирующегося на миелоидных клетках, в мышиной модели острой гепатотоксичности.

Целью работы являлось изучение закономерностей активации рецептора врожденного иммунитета TLR4 в зависимости от строения его лиганда - ЛПС, а также определение вклада TLR4 в патогенез септического шока на примере развития острой гепатотоксичности у мышей.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи по изучению ЛПС из различных штаммов грамотрицательных бактерий:

1) Оценить специфичность передачи сигнала через TLR4, а также степень активации МуБ88-зависимого и MyD88-независимого сигнальных путей.

2) Определить влияние количества и размера ацильных групп в составе липида А на биологическую активность ЛПС.

3) Изучить влияние гликозилированных фосфатных групп липида А и заряженных аминокислотных остатков TLR4 на эффективность активации макрофагов мыши в культуре.

4) Охарактеризовать роль TLR4, экспрессирующегося на миелоидных клетках, в мышиной модели острой гепатотоксичности.

Научная новизна работы

Впервые была определена биологическая активность ЛПС из патогенных штаммов грамотрицательных бактерий: возбудителя госпитальных инфекций Acinetobacter baumannii 1053, возбудителя гастроэнтерита Campylobacter jejuni O2A, возбудителя сапа Burkholderia mallei C-5, синегнойной палочки Pseudomonas aeruginosa 2192, чумной палочки Yersinia pestis KM260(11) дикого типа и ее мутантов по генам, ответственным за присоединение к липиду А различных структурно-функциональных групп, а также ЛПС из древних психротрофных бактерий Psychrobacter arcticus DSM 17307T и P. cryohalolentis DSM 17306T. Впервые произведен сравнительный анализ их биоактивности. На примере ЛПС из этих штаммов бактерий показано, что количество ацильных цепей в составе липида А сильнее влияет на биоактивность ЛПС из изученных штаммов бактерий, чем их длина, и что экранирование отрицательного заряда фосфатных групп липида А снижает биоактивность ЛПС.

В работе впервые охарактеризован вклад TLR4, экспрессирующегося на миелоидных клетках, в развитие у мышей острой гепатотоксичности, индуцированной введением ЛПС и D-Галактозамина. Установлено, что TNF является основным фактором патогенности и приводит к гибели мышей с делецией TLR4 в миелоидных клетках в этой модели, причем TNF также может функционировать в качестве промежуточного активатора миелоидных клеток с делецией TLR4.

Теоретическая и практическая значимость работы

Представленные в диссертационной работе результаты имеют самостоятельный интерес не только для фундаментальных знаний в области функционирования рецепторов врожденного иммунитета как медиаторов антибактериального иммунного ответа и патологических состояний, но и для практического применения.

В работе рассмотрены особенности взаимодействия TLR4 сигнального комплекса с

ацильными и фосфатными группами в составе ЛПС из различных бактерий. Понимание

влияния микрогетерогенности структурных компонентов ЛПС на активацию иммунного ответа

необходимо для определения механизма его тонкой настройки, а также поиска новых подходов

7

к иммуномодулирующим процессам. Полученные результаты могут быть использованы для предсказания биологической активности ЛПС исходя из его строения, а также для разработки терапевтических блокаторов TLR4 для возможного применения при септическом шоке. Детальное понимание особенностей активации TLR4 может способствовать развитию более эффективных подходов к лечению опухолевых и аутоиммунных заболеваний, ассоциированных с хроническим воспалением.

Полученные данные о роли TLR4, экспрессирующегося на миелоидных клетках, в патогенезе острой гепатотоксичности могут быть использованы в дальнейших исследованиях для выявления и изучения клеточных субпопуляций, ответственных за инициацию продукции «патогенного» TNF такими миелоидными клетками. Изучение роли сигнального пути TLR4 в мышиной модели острой гепатотоксичности способствует пониманию механизмов, лежащих в основе септического шока, фульминантного гепатита, острой печеночной недостаточности и других системных острых воспалительных процессов, а также открывает перспективы для разработки новых методов терапевтического вмешательства при подобных патологиях.

Полученные в работе данные могут быть использованы при составлении курса лекций по изучению системы врожденного иммунитета млекопитающих для подготовки студентов по специальности иммунология.

Методология и методы исследования

Определение биологической активности образцов ЛПС и проверку специфичности передачи сигнала проводили на культурах макрофагов костномозгового происхождения, выделенных из мышей дикого типа и мышей с дефицитом TLR4, оценивая изменение экспрессии основных провоспалительных цитокинов методами количественного ПЦР в реальном времени и иммуноферментного анализа, а также с использованием NFKB-зависимых люциферазных репортеров. Для оценки вклада МуВ88-зависимого и МуБ88-независимого сигнальных путей в передачу сигнала от TLR4 были использованы костномозговые макрофаги, выделенные из мышей с дефицитом MyD88, а также мышиная макрофагальная линия RAW264.7 с подавленной экспрессией IRF3 при помощи специфических коротких интерферирующих РНК.

Для определения роли TLR4, экспрессирующегося на миелоидных клетках, в модели острой гепатотоксичности использовали мышей с полным нокаутом TLR4, а также мышей с тканеспецифической делецией TLR4, TNF-RI и двойной делецией TLR4-TNF-RI в миелоидных клетках. В качестве контроля дикого типа использовали мышей из одного помета с «флоксированным» геном, но без экспрессии Сге-делитора (литтермейт-контроль). Моделирование острой токсичности осуществляли путем внутрибрюшинного введения мышам

8

ЛПС и D-Галактозамина, после чего следили за их выживаемостью. Для определения роли TNF в патогенезе гепатотоксичности, индуцированной ЛПС/О-Гал, мышам вводили блокирующие TNF антитела. Для характеристики тяжести протекания септического шока, у мышей измеряли продукцию провоспалительных цитокинов и активность ферментов трансаминаз в сыворотке крови.

Приведенные в работе данные по экспрессии различных провоспалительных медиаторов были воспроизведены в трех и более независимых экспериментах и представлены в виде средних значений со стандартными отклонениями. Каждая экспериментальная группа состояла не менее чем из пяти мышей. Использованные в работе методы исследования, проведенные расчеты и статистическая обработка данных являются общепризнанными и корректными, что позволяет говорить о достоверности представленных научных результатов.

Основные положения, выносимые на защиту

1. ЛПС из различных бактерий специфически взаимодействуют с сигнальным комплексом TLR4, что приводит к активации как MyD88-зависимого, так и MyD88-независимого сигнальных путей.

2. Биологическая активность ЛПС возрастает с увеличением степени ацилированности липида А и определяется преимущественно количеством ацильных групп, а не их длиной.

3. Положительно заряженные аминокислотные остатки TLR4 способствуют его взаимодействию с ЛПС при наличии неэкранированных фосфатных групп липида А.

4. В мышиной модели острой гепатотоксичности, индуцируемой ЛПС/О-Гал, миелоидные клетки могут получать ЛПС-TLR4 стимул к продукции патогенного TNF не только напрямую, но и от других клеток, частично при помощи рецептора TNF типа I.

Личный вклад автора

Основные результаты работы были получены автором или при его участии. Личный вклад автора заключается в планировании и проведении экспериментов, обработке и анализе полученных результатов, подготовке публикаций, написании текста диссертации. Имена соавторов обозначены в тексте работы и указаны в соответствующих публикациях.

Апробация результатов и публикации

Результаты диссертационной работы были представлены и обсуждены на международных и отечественных конференциях и научных школах: EFIS-EJI Ruggero Ceppellini Advanced School of Immunology, Неаполь, Италия, 12-14 октября 2016; V Съезд биохимиков России,

Сочи, Россия, 4-9 октября 2016; 40th FEBS Congress, Берлин, Германия, 4-9 июля 2015; 11th Spring School on Immunology, Этталь, Германия, 8-13 марта 2015; XV Всероссийская молодежная научная школа-конференция по актуальным проблемам химии и биологии, Владивосток, Россия, 5-15 сентября 2014.

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ: 4 статьи в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science, Scopus, RSCI и рекомендованных для защиты в диссертационном совете МГУ по специальности 03.03.03 -иммунология, а также 6 тезисов.

Статьи в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Web of Science:

1. Корнеев К.В., Кондакова А.Н., Арбатский А.П., Новотоцкая-Власова К.А., Ривкина Е.М., Анисимов А.П., Круглов А.А., Купраш Д.В., Недоспасов С.А., Книрель Ю.А., Друцкая М.С. Различия в биологической активности липополисахаридов в зависимости от степени ацилирования липида А из мутантных штаммов Yersinia pestis и бактерий рода Psychrobacter // Биохимия. 2014. T. 79, № 12. С. 1629-1635. Импакт-фактор (WoS) - 1.719.

2. Korneev K.V., Arbatsky N.P., Molinaro A., Palmigiano A., Shaikhutdinova R.Z., Shneider M.M., Pier G.B., Kondakova A.N., Sviriaeva E.N., Sturiale L., Garozzo D., Kruglov A.A., Nedospasov S.A., Drutskaya M.S., Knirel Y.A., Kuprash D.V. Structural relationship of the lipid A acyl groups to activation of murine Toll-like receptor 4 by lipopolysaccharides from pathogenic strains of Burkholderia mallei, Acinetobacter baumannii, and Pseudomonas aeruginosa // Front. Immunol. 2015. Т. 6. С. 595. Импакт-фактор (WoS) - 6.059.

3. Korneev K.V., Atretkhany K.-S.N., Drutskaya M.S., Grivennikov S.I., Kuprash D.V., Nedospasov S.A. TLR-signaling and proinflammatory cytokines as drivers of tumorigenesis // Cytokine. 2017. Т. 89. С. 127-135. Импакт-фактор (WoS) - 3.148.

4. Korneev K.V., Kondakova A.N., Sviriaeva E.N., Mitkin N.A., Palmigiano A., Kruglov A.A., Telegin G.B., Drutskaya M.S., Sturiale L., Garozzo D., Nedospasov S.A., Knirel Y.A., Kuprash D.V. Hypoacylated LPS from foodborne pathogen Campylobacter jejuni induces moderate TLR4-mediated inflammatory response in murine macrophages // Front. Cell. Infect. Microbiol. 2018. Т. 8. С. 58. Импакт-фактор (WoS) - 4.855.

Тезисы конференций:

1. Корнеев К.В., Кондакова А.Н., Арбатский Н.П., Анисимов А.П., Круглов А.А., Купраш Д.В., Недоспасов С.А., Книрель Ю.А., Друцкая М.С. Активация сигнальной оси TLR4-TNF в мышиных макрофагах при воздействии различными лигандами на рецепторы

врожденного иммунитета // Сборник тезисов XV Всероссийской молодежной научной школы-конференции по актуальным проблемам химии и биологии. 2014. С. 62.

2. Korneev K.V., Sviriaeva E.N., Kondakova A.N., Arbatsky N.P., Anisimov A.P., Molinaro A., Palmigiano A., Sturiale L., Garozzo D., Kruglov A.A., Drutskaya M.S., Nedospasov S.A., Knirel Y.A., Kuprash D.V. Novel aspects of the contribution by the lipid A acyl groups to Toll-like receptor 4 activation by lipopolysaccharide // FEBS J. 2015. T. 282. № S1. С. 238. Импакт-фактор (WoS) - 4.237.

3. Korneev K.V., Sviriaeva E.N., Kondakova A.N., Arbatsky N.P., Anisimov A.P., Kruglov A.A., Drutskaya M.S., Nedospasov S.A., Knirel Y.A., Kuprash D.V. Activation of Toll-like receptor 4 signaling in murine macrophages by non-canonical lipopolysaccharides from various Gramnegative bacteria // Сборник тезисов 11th Spring School on Immunology. 2015. С. 90-91.

4. Корнеев К.В., Свиряева Е.Н., Кондакова А.Н., Круглов А.А., Друцкая М.С., Недоспасов С.А., Книрель Ю.А., Купраш Д.В. Новые аспекты активации Toll-подобного рецептора 4 в костномозговых макрофагах мыши при воздействии различными лигандами на рецепторы врожденного иммунитета // Acta Naturae. 2016. Т. S2. С. 166. Импакт-фактор (WoS) -2.308.

5. Korneev K.V., Sviriaeva E.N., Kondakova A.N., Kruglov A.A., Kozlov S.V., Drutskaya M.S., Nedospasov S.A., Knirel Y.A., Kuprash D.V. Production of proinflammatory cytokines by murine macrophages after TLR4 activation by non-canonical LPS and in vivo effects of TLR4 ablation on myeloid cells in the model of acute hepatotoxicity // Сборник тезисов EFIS-EJI Ruggero Ceppellini Advanced School of Immunology. 2016. С. 39.

6. Korneev K.V., Sviriaeva E.N., Kondakova A.N., Kruglov A.A., Drutskaya M.S., Nedospasov S.A., Knirel Y.A., Kuprash D.V. Lipopolysaccharides with different lipid A acylation status from Vibrio cholerae and Campylobacter jejuni contribute differently to IL6 production by bone marrow-derived macrophages // FEBS J. 2016. T. 283. № S1. С. 150. Импакт-фактор (WoS) - 4.237.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов и обсуждения, заключения, выводов и списка литературы, который включает 198 источников. Работа изложена на 107 страницах, содержит 31 рисунок и 3 таблицы.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Общая характеристика Toll-подобных рецепторов

TLR в качестве лигандов распознают консервативные структуры, ассоциированные с потенциальными патогенами - молекулярные образы патогенности (Pathogen-Associated Molecular Patterns, PAMP), которые имеют сродство к довольно консервативным структурам, встречающимся у многих патогенов. PAMP могут быть представлены нуклеиновыми кислотами (в т.ч. отдельными нуклеотидами), белками, липидами, углеводами или сложносоставными молекулами (липопептиды, липополисахариды) (Akira, Hemmi, 2003). Таким образом, TLR распознают значительную часть спектра патогенов, с которыми сталкивается система врожденной иммунной защиты - вирусы, бактерии, грибы и простейшие. Причем активация различных сигнальных каскадов при стимуляции Toll-подобных рецепторов обеспечивает направленность врожденного иммунитета на борьбу с конкретным типом инфекции. Так, активация транскрипционных факторов семейства NFkB происходит преимущественно при индукции антибактериальной защиты (Baeuerle, Henkel, 1994), в то время как белки семейства IRF индуцируются при противовирусном ответе (Muller et al., 1994).

Активированные TLR передают сигнал в ядро по стандартному механизму. После связывания с лигандом происходит димеризация TLR, после чего этот сигнальный комплекс взаимодействует с адаптерными белками, которые запускают каскад серин-треониновых киназ, что приводит к активации транскрипционных факторов, которые затем перемещаются в ядро и инициируют экспрессию генов-мишеней (O'Neill et al., 2013) (рис. 1).

Все адаптеры TLR имеют в своем составе домен TIR (Toll-IL-1 Receptor), и поэтому могут гомотипически взаимодействовать с рецепторами. Все рецепторы этого семейства, за исключением TLR3, способны передавать внутриклеточный сигнал с использованием адаптерного белка MyD88 (Myeloid Differentiation protein 88), причем его взаимодействие с рецептором осуществляется посредством еще одной адаптерной молекулы TIRAP (TIR-Adaptor Protein), которую также называют Mal (MyD88 Adaptor-Like protein). TLR3 передает сигнал через другой адаптерный белок - TRIF (Toll/IL-1R-domain containing adaptor protein inducing IFNP). Однако TLR4 также может связываться с TRIF с помощью дополнительного адаптерного белка TRAM (TRIF-Related Adaptor Molecule) (Yamamoto et al., 2004).

Рецепторы, распознающие нуклеиновые кислоты и/или их синтетические производные (TLR3, 7, 8, 9, 13), вследствие специфичной структуры трансмембранной части молекулы экспрессируются лишь на эндосомах, что способствует избеганию аутоиммунных реакций при взаимодействии собственных нуклеиновых кислот (что, впрочем, может произойти в случае некроза). Различия в структуре нуклеиновых кислот патогенов и хозяина также снижают

вероятность аутоагрессии. После фагоцитирования патогена, имеющего молекулярный образ патогенности, происходит отделение фагосом, несущих на своей мембране TLR, от эндоплазматической сети. В фаголизосомах происходит разрушение патогена и высвобождение нуклеиновых кислот, после чего TLR распознают лиганд, димеризуются и запускают активирующий сигнальный путь (Iwasaki, Medzhitov, 2010).

Рис. 1. Общая схема внутриклеточных сигнальных путей от разных Toll-подобных рецепторов (по O'Neill et al., 2013 с изменениями).

1.2. TLR4: общая характеристика, роль в иммунной системе

TLR4 является трансмембранным гликопротеином, состоящим из 3 доменов. Внеклеточный домен TLR4 представлен лейцин-богатыми повторами (LRR), вследствие чего молекула рецептора имеет форму соленоида. LRR-домен обеспечивает распознавание лигандов

и последующую димеризацию рецептора. Трансмембранная часть рецептора представлена цистеин-богатыми участками (Bell et al., 2003). Ответственная за передачу сигнала внутриклеточная часть рецептора образована TIR доменом с тремя консервативными участками и обеспечивает гомотипическое взаимодействие с другими адаптерными молекулами, в составе которых присутствует TIR домен. Его название объясняется тем, что IL-1R в своей внутриклеточной части также имеет TIR домен. Однако, IL-1R не является полным гомологом TLR, поскольку внеклеточная часть IL-1R представлена не LRR, а иммуноглобулиноподобным доменом (Bell et al., 2003).

Помимо ЛПС, лигандами для TLR4 являются не только молекулярные образы патогенности (PAMP), такие как глюкороноксиломаннан, белок слияния F (fusion protein) респираторно-синцитиального вируса, белок оболочки (envelope protein) вируса опухоли молочной железы мыши, гликопротеин G вируса везикулярного стоматита и др. , но и молекулярные образы опасности (Danger-Associated Molecular Patterns, DAMP): фибриноген, белки теплового шока (HSP60, HSPlO), фибронектин, амфотерин (HMGB1), антимикробные пептиды S100A8/A9, сывороточный амилоидный белок A3 (SAA3) и др. (Khan et al., 2009; Jeong, Lee, 2011; Sandig, Bulfone-Paus, 2012; Lucas, Maes, 2013; Miyake, 200l).

Поскольку классическим активатором TLR4 считается ЛПС, то в первую очередь выделяют ключевую роль рецептора в запуске врожденного иммунного ответа против грамотрицательных бактерий и регуляции сепсиса. Однако, активация сигнальных путей TLR4 как PAMP, так и DAMP, c последующей продукцией провоспалительных медиаторов может играть роль и при развитии других заболеваний, ассоциированных с хроническим воспалением.

1.2.1. Роль TLR4 в регуляции канцерогенеза

Показано, что TLR4 экспрессируется на иммуноцитах, эпителиальных и стромальных клетках, а также на опухолевых клетках при раке толстого кишечника, в плоских эпителиальных клетках при раке шейки матки, в опухолевых клеточных линиях A549 и H460 (Yu et al., 2010; Zhan et al., 2014). TLR4 может активировать сигнальные пути MAPK (Mitogen-Activated Protein Kinase) и NFkB, что предполагает прямое участие TLR4 в регуляции процессов канцерогенеза, например путем усиления пролиферации опухолевых клеток, метастазирования и ингибирования апоптоза (Wang et al., 2010). Активация TLR4 приводит к продукции провоспалительных цитокинов из IL-6 и IL-1 семейств, TNF и других цитокинов с проонкогенной активностью (Takeda, Akira et al., 2015). Активация TLR4 сигнального пути с помощью ЛПС приводит к опухолевой прогрессии при неоплазиях толстого кишечника и спонтанно метастазирующей аденокарциномы молочной железы (Santaolalla et al., 2013; Harmey et al., 2002), использование HMGB1 в качестве лиганда TLR4 приводит к усилению

опухолевого роста при индуцированной радиацией лимфоме тимуса и раке кожи (Liu et al., 2011; Mittal et al., 2010), применение SAA3 в качестве лиганда TLR4 приводит к прогрессии рака легких (Hiratsuka et al., 2008). Сигнальный путь от TLR4 может также способствовать развитию устойчивости к химиотерапии паклитакселом при раке яичников (Wang et al., 2009) и к терапии с использованием коротких интерферирующих РНК при раке предстательной железы (Hua et al., 2009). В недавней работе Chen и соавторов было показано, что 63% пациентов с раком молочной железы экспрессируют TLR4 на опухолевых клетках, причем его уровень экспрессии обратно коррелирует с выживаемостью (Chen et al., 2015). Кроме того, низкий уровень экспрессии адаптерного белка MyD88 коррелирует с уменьшением метастазирования в легкие и снижением экспрессии хемокинов CCL2 (MCP-1) и CCL5 (RANTES) (Egunsola et al., 2012). В линии клеток рака молочной железы человека MDA-MB-231 TLR4 экспрессируется на большем уровне, по сравнению с остальными TLR, в то время как нокдаун TLR4 приводит к замедлению пролиферации и снижению продукции клетками IL-6 и IL-8 (Yang et al., 2010). Активация сигнального пути TLR4 в иммунных клетках опухолевого микроокружения (рис. 2) приводит к продукции провоспалительных цитокинов (TNF, IL-ip, IL-6, IL-18 и др.), иммуносупрессивных цитокинов (IL-10, трансформирующий ростовой фактор бета (TGF-P) и др.) и ангиогенных медиаторов (фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), эпидермальный фактор роста (EGF), TGF-P и др.). Это, в свою очередь, может привести к дальнейшей поляризации опухолеассоциированных макрофагов (TAM), переходу фибробластов в опухолеассоциированные фибробласты (CAF), трансформации дендритных клеток в опухолеассоциированные дендритные клетки, а также активации миелоидных супрессорных клеток (MDSC) (Mai et al., 2013).

Сигнальный путь от TLR связан с накоплением и функционированием MDSC в месте опухолевого роста (Bunt et al., 2009; Skabytska et al., 2014), а также позволяет мезенхимным стромальным клеткам противостоять противоопухолевому иммунному ответу NK клеток (Lu et al., 2015). При активации ЛПС линии клеток гепатобластомы человека HepG2 усиливается экспрессия TLR4, пролиферация и устойчивость к химиотерапии, тогда как нокдаун TLR4 отменяет эти явления (Hsiao et al., 2015). Подобным образом стимуляция ЛПС линии клеток рака печени человека H7402 приводит к увеличению экспрессии TLR4, активации транскрипционного фактора NFkB, продукции провоспалительных цитокинов TNF, IL-6, IL-8 и усилению пролиферации, причем эти события не происходят при ингибировании транскрипционного фактора STAT3 (Gu et al., 2015).

Рис. 2. Активация сигнального пути TLR4 приводит к продукции провоспалительных цитокинов и прогрессии канцерогенеза. PAMP - молекулярные образы патогенности, DAMP - молекулярные образы опасности, (*) означает активацию белка фосфорилированием (по Korneev et al., 2017 с изменениями).

Необходимо отметить, что в некоторых случаях активация TLR сигнального пути используется при терапии некоторых опухолей. Помимо известного успешного применения бациллы Кальметта-Герена (BCG) в лечении рака мочевого пузыря (Herr, Morales, 2008), имеются сообщения о терапии плоскоклеточной карциномы ротовой полости, рака желудка и шейки матки лиофилизированным препаратом стрептококка OK-432 (пицибанил) (Rakoff-Nahoum, Medzhitov, 2009; Okamoto et al., 2006) и производными мурамилдипептида (Uehori et al., 2005).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Корнеев, Кирилл Викторович, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дентовская С. В., Анисимов А. П., Кондакова А. Н., Линднер Б., Быстрова О. В., Светоч Т. Э., Шайхутдинова Р. З., Иванов С. А., Бахтеева И. В., Титарева Г. М., Книрель Ю. А. Функциональная характеристика и биологическая роль генов биосинтеза липополисахарида Yersiniapestis // Биохимия. 2011. T. 76, № 7. С. 989-1005.

2. Корнеев К. В., Кондакова А. Н., Арбатский А. П., Новотоцкая-Власова К. А., Ривкина Е. М., Анисимов А. П., Круглов А. А., Купраш Д. В., Недоспасов С. А., Книрель Ю. А., Друцкая М. С. Различия в биологической активности липополисахаридов в зависимости от степени ацилирования липида А из мутантных штаммов Yersinia pestis и бактерий рода Psychrobacter // Биохимия. 2014. T. 79, № 12. С. 1629-1635.

3. Маркина А. А. Комплексное экспериментальное моделирование шоковых состояний // Иммунология. 2012. Т. 33, № 5. С. 250-254.

4. Мокриевич А. Н., Кондакова А. Н., Валаде Э., Платонов М. Е., Вахрамеева Г. М., Шайхутдинова Р. З., Миронова Р. И., Блаха Д., Бахтеева И. В., Титарева Г. М., Кравченко Т. Б., Комбарова Т. И., Видаль Д., Павлов В. М., Линднер Б., Дятлов И. А., Книрель Ю. А. Биологические свойства и строение липополисахарида вакцинного штамма Francisella tularensis, полученного при инактивации гена системы "чувства кворума" qsec // Биохимия. 2010. T. 75, № 4. С. 539-548.

5. Перепелов А. В., Лю Б., Сенченкова С. Н., Шевелев С. Д., Ванг В., Шашков А. С., Фенг Л., Ванг Л., Книрель Ю. А. Структура глицерофосфатсодержащего О-специфического полисахарида Escherichia coli 0130 // Биоорганическая химия. 2007. Т. 33, № 1. С. 64-68.

6. Ребриков Д. В., Саматов Г. А., Трофимов Д. Ю., Семёнов П. А. ПЦР в реальном времени. Учебное пособие // Москва. Бином. Лаборатория знаний. 2011.

7. Свиряева Е. Н., Корнеев К. В., Друцкая М. С., Купраш Д. В. Механизмы перестройки иммунного ответа при вирусно-бактериальных коинфекциях дыхательных путей // Биохимия. 2016. Т. 81, № 11. С. 1593-1603.

8. Свиряева Е. Н., Корнеев К. В., Друцкая М. С., Недоспасов С. А., Купраш Д. В. Моделирование вирусно-бактериальных коинфекций на молекулярном уровне с использованием агонистов рецепторов врожденного иммунитета // Доклады академии наук. 2016. Т. 471, № 1. С. 112-114.

9. Abdollahi-Roodsaz S., Joosten L. A., Roelofs M. F., Radstake T. R., Matera G., Popa C., van der Meer J. W., Netea M. G., van den Berg W. B. Inhibition of Toll-like receptor 4 breaks the inflammatory loop in autoimmune destructive arthritis // Arthritis Rheum. 2007. T. 56, № 9. C. 2957-67.

10. Akira S., Hemmi H. Recognition of pathogen-associated molecular patterns by TLR family // Immunol Lett. 2003. Jan 22. T. 85, № 2. C. 85-95.

11. Akira S., Takeda K. Toll-like receptor signalling // Nat Rev Immunol. 2004. T. 4, № 7. C. 499511.

12. Anderson K. V., Jurgens G., Nusslein-Volhard C. Establishment of dorsal-ventral polarity in the Drosophila embryo: genetic studies on the role of the Toll gene product // Cell. 1985. T. 42, № 3. C. 779-89.

13. Andersson A., Covacu R., Sunnemark D., Danilov A. I., Dal Bianco A., Khademi M., Wallstrom E., Lobell A., Brundin L., Lassmann H., Harris R. A. Pivotal advance: HMGB1 expression in active lesions of human and experimental multiple sclerosis // J Leukoc Biol. 2008. T. 84, № 5. C. 1248-55.

14. Baccam M., Woo S. Y., Vinson C., Bishop G. A. CD40-mediated transcriptional regulation of the IL-6 gene in B lymphocytes: involvement of NF-kappa B, AP-1, and C/EBP // J Immunol. 2003. Mar 15. T. 170, № 6. C. 3099-108.

15. Baeuerle P. A., Henkel T. Function and activation of NF-kappa B in the immune system // Annu Rev Immunol. 1994. T. 12. C. 141-79.

16. Bajt M. L., Farhood A., Jaeschke H. Effects of CXC chemokines on neutrophil activation and sequestration in hepatic vasculature // Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2001. T. 281, № 5. C. G1188-95.

17. Barochia A., Solomon S., Cui X., Natanson C., Eichacker P. Q. Eritoran tetrasodium (E5564) treatment for sepsis: review of preclinical and clinical studies // Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2011. T. 7, № 4. C. 479-94.

18. Begon E., Michel L., Flageul B., Beaudoin I., Jean-Louis F., Bachelez H., Dubertret L., Musette P. Expression, subcellular localization and cytokinic modulation of Toll-like receptors (TLRs) in normal human keratinocytes: TLR2 up-regulation in psoriatic skin // Eur J Dermatol. 2007. T. 17, № 6. C. 497-506.

19. Bell J. K., Mullen G. E., Leifer C. A., Mazzoni A., Davies D. R., Segal D. M. Leucine-rich repeats and pathogen recognition in Toll-like receptors // Trends Immunol. 2003. T. 24, № 10. C. 528-33.

20. Ben Ari Z., Avlas O., Pappo O., Zilbermints V., Cheporko Y., Bachmetov L., Zemel R., Shainberg A., Sharon E., Grief F., Hochhauser E. Reduced hepatic injury in Toll-like receptor 4-deficient mice following D-galactosamine/lipopolysaccharide-induced fulminant hepatic failure // Cell Physiol Biochem. 2012. T. 29, № 1-2. C. 41-50.

21. Bernardshaw S., Hetland G., Grinde B., Johnson E. An extract of the mushroom Agaricus blazei Murill protects against lethal septicemia in a mouse model of fecal peritonitis // Shock. 2006. T. 25, № 4. C. 420-5.

22. Beutler B. Innate immunity: an overview // Mol Immunol. 2004. T. 40, № 12. C. 845-59.

23. Bhattacharyya S., Kelley K., Melichian D. S., Tamaki Z., Fang F., Su Y., Feng G., Pope R. M., Budinger G. R., Mutlu G. M., Lafyatis R., Radstake T., Feghali-Bostwick C., Varga J. Toll-like receptor 4 signaling augments transforming growth factor-beta responses: a novel mechanism for maintaining and amplifying fibrosis in scleroderma // Am J Pathol. 2013. T. 182, № 1. C. 192-205.

24. Bradford M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal Biochem. 1976. May 7. T. 72. C. 248-54.

25. Brandenburg K., Seydel U. Conformation and supramolecular structure of lipid A // Adv Exp Med Biol. 2010. T. 667. C. 25-38.

26. Bunt S. K., Clements V. K., Hanson E. M., Sinha P., Ostrand-Rosenberg S. Inflammation enhances myeloid-derived suppressor cell cross-talk by signaling through Toll-like receptor 4 // J Leukoc Biol. 2009. T. 85, № 6. C. 996-1004.

27. Bustamante M. F., Fissolo N., Rio J., Espejo C., Costa C., Mansilla M. J., Lizasoain I., Moro M. A., Carmen Edo M., Montalban X., Comabella M. Implication of the Toll-like receptor 4 pathway in the response to interferon-beta in multiple sclerosis // Ann Neurol. 2011. T. 70, № 4. C. 634-45.

28. Chen J. Q., Szodoray P., Zeher M. Toll-Like Receptor Pathways in Autoimmune Diseases // Clin Rev Allergy Immunol. 2016. T. 50, № 1. C. 1-17.

29. Chen X., Zhao F., Zhang H., Zhu Y., Wu K., Tan G. Significance of TLR4/MyD88 expression in breast cancer // Int J Clin Exp Pathol. 2015. T. 8, № 6. C. 7034-9.

30. Chovanova L., Vlcek M., Krskova K., Penesova A., Radikova Z., Rovensky J., Cholujova D., Sedlak J., Imrich R. Increased production of IL-6 and IL-17 in lipopolysaccharide-stimulated peripheral mononuclears from patients with rheumatoid arthritis // Gen Physiol Biophys. 2013. T. 32, № 3. C. 395-404.

31. Clausen B. E., Burkhardt C., Reith W., Renkawitz R., Forster I. Conditional gene targeting in macrophages and granulocytes using LysMcre mice // Transgenic Res. 1999. T. 8, № 4. C. 265-77.

32. Conde-Alvarez R., Arce-Gorvel V., Iriarte M., Mancek-Keber M., Barquero-Calvo E.,

Palacios-Chaves L., Chacon-Diaz C., Chaves-Olarte E., Martirosyan A., von Bargen K., Grillo

M. J., Jerala R., Brandenburg K., Llobet E., Bengoechea J. A., Moreno E., Moriyon I., Gorvel

89

J. P. The lipopolysaccharide core of Brucella abortus acts as a shield against innate immunity recognition // PLoS Pathog. 2012. T. 8, № 5. C. e1002675.

33. Decker K., Keppler D. Galactosamine hepatitis: key role of the nucleotide deficiency period in the pathogenesis of cell injury and cell death // Rev Physiol Biochem Pharmacol. 1974. № 71. C. 77-106.

34. Dennehy K. M., Willment J. A., Williams D. L., Brown G. D. Reciprocal regulation of IL-23 and IL-12 following co-activation of Dectin-1 and TLR signaling pathways // Eur J Immunol. 2009. T. 39, № 5. C. 1379-86.

35. Devaraj S., Jialal I., Yun J. M., Bremer A. Demonstration of increased toll-like receptor 2 and toll-like receptor 4 expression in monocytes of type 1 diabetes mellitus patients with microvascular complications // Metabolism. 2011. T. 60, № 2. C. 256-9.

36. Devaraj S., Tobias P., Jialal I. Knockout of toll-like receptor-4 attenuates the pro-inflammatory state of diabetes // Cytokine. 2011. T. 55, № 3. C. 441-5.

37. Didierlaurent A., Goulding J., Patel S., Snelgrove R., Low L., Bebien M., Lawrence T., van Rijt L. S., Lambrecht B. N., Sirard J. C., Hussell T. Sustained desensitization to bacterial Tolllike receptor ligands after resolution of respiratory influenza infection // J Exp Med. 2008. Feb 18. T. 205, № 2. C. 323-9.

38. Dong B., Qi D., Yang L., Huang Y., Xiao X., Tai N., Wen L., Wong F. S. TLR4 regulates cardiac lipid accumulation and diabetic heart disease in the nonobese diabetic mouse model of type 1 diabetes // Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2012. Sep 15. T. 303, № 6. C. H732-42.

39. Dorman R. B., Gujral J. S., Bajt M. L., Farhood A., Jaeschke H. Generation and functional significance of CXC chemokines for neutrophil-induced liver injury during endotoxemia // Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2005. T. 288, № 5. C. G880-6.

40. Dyer R. B., Herzog N. K. Isolation of intact nuclei for nuclear extract preparation from a fragile B-lymphocyte cell line // Biotechniques. 1995. T. 19, № 2. C. 192-5.

41. Echtenacher B., Freudenberg M. A., Jack R. S., Mannel D. N. Differences in innate defense mechanisms in endotoxemia and polymicrobial septic peritonitis // Infect Immun. 2001. T. 69, № 12. C. 7271-6.

42. Egunsola A. T., Zawislak C. L., Akuffo A. A., Chalmers S. A., Ewer J. C., Vail C. M., Lombardo J. C., Perez D. N., Kurt R. A. Growth, metastasis, and expression of CCL2 and CCL5 by murine mammary carcinomas are dependent upon Myd88 // Cell Immunol. 2012. T. 272, № 2. C. 220-9.

43. Elbashir S. M., Harborth J., Lendeckel W., Yalcin A., Weber K., Tuschl T. Duplexes of 21-nucleotide RNAs mediate RNA interference in cultured mammalian cells // Nature. 2001. May 24. T. 411, № 6836. C. 494-8.

44. Feterowski C., Emmanuilidis K., Miethke T., Gerauer K., Rump M., Ulm K., Holzmann B., Weighardt H. Effects of functional Toll-like receptor-4 mutations on the immune response to human and experimental sepsis // Immunology. 2003. T. 109, № 3. C. 426-31.

45. Fineschi S., Goffin L., Rezzonico R., Cozzi F., Dayer J. M., Meroni P. L., Chizzolini C. Antifibroblast antibodies in systemic sclerosis induce fibroblasts to produce profibrotic chemokines, with partial exploitation of toll-like receptor 4 // Arthritis Rheum. 2008. T. 58, № 12. C. 3913-23.

46. Galanos C., Freudenberg M. A., Reutter W. Galactosamine-induced sensitization to the lethal effects of endotoxin // Proc Natl Acad Sci U S A. 1979. T. 76, № 11. C. 5939-43.

47. Garcia-Rodriguez S., Arias-Santiago S., Perandres-Lopez R., Castellote L., Zumaquero E., Navarro P., Buendia-Eisman A., Ruiz J. C., Orgaz-Molina J., Sancho J., Zubiaur M. Increased gene expression of Toll-like receptor 4 on peripheral blood mononuclear cells in patients with psoriasis // J Eur Acad Dermatol Venereol. 2013. T. 27, № 2. C. 242-50.

48. Grivennikov S. I., Tumanov A. V., Liepinsh D. J., Kruglov A. A., Marakusha B. I., Shakhov A. N., Murakami T., Drutskaya L. N., Forster I., Clausen B. E., Tessarollo L., Ryffel B., Kuprash D. V., Nedospasov S. A. Distinct and nonredundant in vivo functions of TNF produced by t cells and macrophages/neutrophils: protective and deleterious effects // Immunity. 2005. T. 22, № 1. C. 93-104.

49. Gu J., Sun R., Shen S., Yu Z. The influence of TLR4 agonist lipopolysaccharides on hepatocellular carcinoma cells and the feasibility of its application in treating liver cancer // Onco Targets Ther. 2015. T. 8. C. 2215-25.

50. Guo L., Lim K. B., Gunn J. S., Bainbridge B., Darveau R. P., Hackett M., Miller S. I. Regulation of lipid A modifications by Salmonella typhimurium virulence genes phoP-phoQ // Science. 1997. Apr 11. T. 276, № 5310. C. 250-3.

51. Guo X. H., Shao L., Li J., Mao Y. J., Zhang L. L., Song Q. Association of TLR-4 regulatory variants (rs41426344 and rs7873784) with rheumatoid arthritis in a Chinese population // European Journal of Inflammation. 2016. T. 14, № 2. C. 118-123.

52. Harmey J. H., Bucana C. D., Lu W., Byrne A. M., McDonnell S., Lynch C., Bouchier-Hayes D., Dong Z. Lipopolysaccharide-induced metastatic growth is associated with increased angiogenesis, vascular permeability and tumor cell invasion // Int J Cancer. 2002. Oct 10. T. 101, № 5. C. 415-22.

53. Heinrichs D. E., Yethon J. A., Whitfield C. Molecular basis for structural diversity in the core regions of the lipopolysaccharides of Escherichia coli and Salmonella enterica // Mol Microbiol. 1998. T. 30, № 2. C. 221-32.

54. Herr H. W., Morales A. History of bacillus Calmette-Guerin and bladder cancer: an immunotherapy success story // J Urol. 2008. T. 179, № 1. C. 53-6.

55. Hiratsuka S., Watanabe A., Sakurai Y., Akashi-Takamura S., Ishibashi S., Miyake K., Shibuya M., Akira S., Aburatani H., Maru Y. The S100A8-serum amyloid A3-TLR4 paracrine cascade establishes a pre-metastatic phase // Nat Cell Biol. 2008. T. 10, № 11. C. 1349-55.

56. Hoffmann F., Sass G., Zillies J., Zahler S., Tiegs G., Hartkorn A., Fuchs S., Wagner J., Winter G., Coester C., Gerbes A. L., Vollmar A. M. A novel technique for selective NF-kappaB inhibition in Kupffer cells: contrary effects in fulminant hepatitis and ischaemia-reperfusion // Gut. 2009. T. 58, № 12. C. 1670-8.

57. Hou Y., Lin H., Zhu L., Liu Z., Hu F., Shi J., Yang T., Shi X., Zhu M., Godley B. F., Wang Q., Li Z., Zhao Y. Lipopolysaccharide increases the incidence of collagen-induced arthritis in mice through induction of protease HTRA-1 expression // Arthritis Rheum. 2013. T. 65, № 11. C. 2835-46.

58. Hsiao C. C., Chen P. H., Cheng C. I., Tsai M. S., Chang C. Y., Lu S. C., Hsieh M. C., Lin Y. C., Lee P. H., Kao Y. H. Toll-like receptor-4 is a target for suppression of proliferation and chemoresistance in HepG2 hepatoblastoma cells // Cancer Lett. 2015. Nov 1. T. 368, № 1. C. 144-52.

59. Hua D., Liu M. Y., Cheng Z. D., Qin X. J., Zhang H. M., Chen Y., Qin G. J., Liang G., Li J. N., Han X. F., Liu D. X. Small interfering RNA-directed targeting of Toll-like receptor 4 inhibits human prostate cancer cell invasion, survival, and tumorigenicity // Mol Immunol. 2009. T. 46, № 15. C. 2876-84.

60. Huang Q., Ma Y., Adebayo A., Pope R. M. Increased macrophage activation mediated through toll-like receptors in rheumatoid arthritis // Arthritis Rheum. 2007. T. 56, № 7. C. 2192-201.

61. Huang Q. Q., Pope R. M. The role of toll-like receptors in rheumatoid arthritis // Curr Rheumatol Rep. 2009. T. 11, № 5. C. 357-64.

62. Huang Q. Q., Sobkoviak R., Jockheck-Clark A. R., Shi B., Mandelin A. M., 2nd, Tak P. P., Haines G. K., 3rd, Nicchitta C. V., Pope R. M. Heat shock protein 96 is elevated in rheumatoid arthritis and activates macrophages primarily via TLR2 signaling // J Immunol. 2009. Apr 15. T. 182, № 8. C. 4965-73.

63. Iwahashi M., Yamamura M., Aita T., Okamoto A., Ueno A., Ogawa N., Akashi S., Miyake K., Godowski P. J., Makino H. Expression of Toll-like receptor 2 on CD16+ blood monocytes and synovial tissue macrophages in rheumatoid arthritis // Arthritis Rheum. 2004. T. 50, № 5. C. 1457-67.

64. Iwasaki A., Medzhitov R. Regulation of adaptive immunity by the innate immune system // Science. 2010. Jan 15. T. 327, № 5963. C. 291-5.

92

65. Jaeschke H. Mechanisms of Liver Injury. II. Mechanisms of neutrophil-induced liver cell injury during hepatic ischemia-reperfusion and other acute inflammatory conditions // Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2006. T. 290, № 6. C. G1083-8.

66. Jagannathan M., McDonnell M., Liang Y., Hasturk H., Hetzel J., Rubin D., Kantarci A., Van Dyke T. E., Ganley-Leal L. M., Nikolajczyk B. S. Toll-like receptors regulate B cell cytokine production in patients with diabetes // Diabetologia. 2010. T. 53, № 7. C. 1461-71.

67. Jeong E., Lee J. Y. Intrinsic and extrinsic regulation of innate immune receptors // Yonsei Med J. 2011. T. 52, № 3. C. 379-92.

68. Jerala R. Structural biology of the LPS recognition // Int J Med Microbiol. 2007. T. 297, № 5. C.353-63.

69. Joffre O., Nolte M. A., Sporri R., Reis e Sousa C. Inflammatory signals in dendritic cell activation and the induction of adaptive immunity // Immunol Rev. 2009. T. 227, № 1. C. 23447.

70. Jones J. D., Dangl J. L. The plant immune system // Nature. 2006. Nov 16. T. 444, № 7117. C. 323-9.

71. Karima R., Matsumoto S., Higashi H., Matsushima K. The molecular pathogenesis of endotoxic shock and organ failure // Mol Med Today. 1999. T. 5, № 3. C. 123-32.

72. Kawaguchi K., Kikuchi S., Hasegawa H., Maruyama H., Morita H., Kumazawa Y. Suppression of lipopolysaccharide-induced tumor necrosis factor-release and liver injury in mice by naringin // Eur J Pharmacol. 1999. Mar 5. T. 368, № 2-3. C. 245-50.

73. Kawahara K., Tsukano H., Watanabe H., Lindner B., Matsuura M. Modification of the structure and activity of lipid A in Yersinia pestis lipopolysaccharide by growth temperature // Infect Immun. 2002. T. 70, № 8. C. 4092-8.

74. Kawai T., Akira S. The role of pattern-recognition receptors in innate immunity: update on Toll-like receptors // Nat Immunol. 2010. T. 11, № 5. C. 373-84.

75. Kawai T., Akira S. Toll-like receptors and their crosstalk with other innate receptors in infection and immunity // Immunity. 2011. May 27. T. 34, № 5. C. 637-50.

76. Kawai T., Takeuchi O., Fujita T., Inoue J., Muhlradt P. F., Sato S., Hoshino K., Akira S. Lipopolysaccharide stimulates the MyD88-independent pathway and results in activation of IFN-regulatory factor 3 and the expression of a subset of lipopolysaccharide-inducible genes // J Immunol. 2001. Nov 15. T. 167, № 10. C. 5887-94.

77. Kawakami A., Nakashima K., Tamai M., Nakamura H., Iwanaga N., Fujikawa K., Aramaki T., Arima K., Iwamoto N., Ichinose K., Kamachi M., Ida H., Origuchi T., Eguchi K. Toll-like receptor in salivary glands from patients with Sjogren's syndrome: functional analysis by human salivary gland cell line // J Rheumatol. 2007. T. 34, № 5. C. 1019-26.

93

78. Khan K. N., Kitajima M., Hiraki K., Fujishita A., Sekine I., Ishimaru T., Masuzaki H. Toll-like receptors in innate immunity: role of bacterial endotoxin and toll-like receptor 4 in endometrium and endometriosis // Gynecol Obstet Invest. 2009. T. 68, № 1. C. 40-52.

79. Kim H. M., Park B. S., Kim J. I., Kim S. E., Lee J., Oh S. C., Enkhbayar P., Matsushima N., Lee H., Yoo O. J., Lee J. O. Crystal structure of the TLR4-MD-2 complex with bound endotoxin antagonist Eritoran // Cell. 2007. Sep 7. T. 130, № 5. C. 906-17.

80. Kirchner M., Sonnenschein A., Schoofs S., Schmidtke P., Umlauf V. N., Mannhardt-Laakmann W. Surface expression and genotypes of Toll-like receptors 2 and 4 in patients with juvenile idiopathic arthritis and systemic lupus erythematosus // Pediatr Rheumatol Online J. 2013. Mar 5. T. 11, № 1. C. 9.

81. Kleinridders A., Schenten D., Konner A. C., Belgardt B. F., Mauer J., Okamura T., Wunderlich F. T., Medzhitov R., Bruning J. C. MyD88 signaling in the CNS is required for development of fatty acid-induced leptin resistance and diet-induced obesity // Cell Metab. 2009. T. 10, № 4. C. 249-59.

82. Knirel Y. A., Lindner B., Vinogradov E. V., Kocharova N. A., Senchenkova S. N., Shaikhutdinova R. Z., Dentovskaya S. V., Fursova N. K., Bakhteeva I. V., Titareva G. M., Balakhonov S. V., Holst O., Gremyakova T. A., Pier G. B., Anisimov A. P. Temperature-dependent variations and intraspecies diversity of the structure of the lipopolysaccharide of Yersinia pestis // Biochemistry. 2005. Feb 8. T. 44, № 5. C. 1731-43.

83. Korneev K. V., Arbatsky N. P., Molinaro A., Palmigiano A., Shaikhutdinova R. Z., Shneider M. M., Pier G. B., Kondakova A. N., Sviriaeva E. N., Sturiale L., Garozzo D., Kruglov A. A., Nedospasov S. A., Drutskaya M. S., Knirel Y. A., Kuprash D. V. Structural Relationship of the Lipid A Acyl Groups to Activation of Murine Toll-Like Receptor 4 by Lipopolysaccharides from Pathogenic Strains of Burkholderia mallei, Acinetobacter baumannii, and Pseudomonas aeruginosa // Front Immunol. 2015. T. 6. C. 595.

84. Korneev K. V., Atretkhany K.-S. N., Drutskaya M. S., Grivennikov S. I., Kuprash D. V., Nedospasov S. A. TLR-signaling and proinflammatory cytokines as drivers of tumorigenesis // Cytokine. 2017. T. 89. C. 127-135.

85. Korneev K. V., Kondakova A. N., Sviriaeva E. N., Mitkin N. A., Palmigiano A., Kruglov A. A., Telegin G. B., Drutskaya M. S., Sturiale L., Garozzo D., Nedospasov S. A., Knirel Y. A., Kuprash D. V. Hypoacylated LPS from Foodborne Pathogen Campylobacter jejuni Induces Moderate TLR4-Mediated Inflammatory Response in Murine Macrophages // Front Cell Infect Microbiol. 2018. T. 8. C. 58.

86. Kowalski M. L., Wolska A., Grzegorczyk J., Hilt J., Jarzebska M., Drobniewski M., Synder

M., Kurowski M. Increased responsiveness to toll-like receptor 4 stimulation in peripheral

94

blood mononuclear cells from patients with recent onset rheumatoid arthritis // Mediators Inflamm. 2008. T. 2008. C. 132732.

87. Kuhn R., Schwenk F., Aguet M., Rajewsky K. Inducible gene targeting in mice // Science. 1995. Sep 8. T. 269, № 5229. C. 1427-9.

88. Kulshin V. A., Zahringer U., Lindner B., Frasch C. E., Tsai C. M., Dmitriev B. A., Rietschel E. T. Structural characterization of the lipid A component of pathogenic Neisseria meningitidis // J Bacteriol. 1992. T. 174, № 6. C. 1793-800.

89. Lartigue A., Colliou N., Calbo S., Francois A., Jacquot S., Arnoult C., Tron F., Gilbert D., Musette P. Critical role of TLR2 and TLR4 in autoantibody production and glomerulonephritis in lpr mutation-induced mouse lupus // J Immunol. 2009. Nov 15. T. 183, № 10. C. 6207-16.

90. Lawson J. A., Burns A. R., Farhood A., Lynn Bajt M., Collins R. G., Smith C. W., Jaeschke H. Pathophysiologic importance of E- and L-selectin for neutrophil-induced liver injury during endotoxemia in mice // Hepatology. 2000. T. 32, № 5. C. 990-8.

91. Leist M., Gantner F., Bohlinger I., Tiegs G., Germann P. G., Wendel A. Tumor necrosis factor-induced hepatocyte apoptosis precedes liver failure in experimental murine shock models // Am J Pathol. 1995. T. 146, № 5. C. 1220-34.

92. Lemaitre B., Nicolas E., Michaut L., Reichhart J. M., Hoffmann J. A. The dorsoventral regulatory gene cassette spatzle/Toll/cactus controls the potent antifungal response in Drosophila adults // Cell. 1996. Sep 20. T. 86, № 6. C. 973-83.

93. Leon C. G., Tory R., Jia J., Sivak O., Wasan K. M. Discovery and development of toll-like receptor 4 (TLR4) antagonists: a new paradigm for treating sepsis and other diseases // Pharm Res. 2008. T. 25, № 8. C. 1751-61.

94. Li M., Song L., Gao X., Chang W., Qin X. Toll-like receptor 4 on islet beta cells senses expression changes in high-mobility group box 1 and contributes to the initiation of type 1 diabetes // Exp Mol Med. 2012. Apr 30. T. 44, № 4. C. 260-7.

95. Lien E., Zipris D. The role of Toll-like receptor pathways in the mechanism of type 1 diabetes // Curr Mol Med. 2009. T. 9, № 1. C. 52-68.

96. Lin R., Heylbroeck C., Genin P., Pitha P. M., Hiscott J. Essential role of interferon regulatory factor 3 in direct activation of RANTES chemokine transcription // Mol Cell Biol. 1999. T. 19, № 2. C. 959-66.

97. Litjens N. H., Rademaker M., Ravensbergen B., Rea D., van der Plas M. J., Thio B., Walding A., van Dissel J. T., Nibbering P. H. Monomethylfumarate affects polarization of monocyte-derived dendritic cells resulting in down-regulated Th1 lymphocyte responses // Eur J Immunol. 2004. T. 34, № 2. C. 565-75.

98. Liu C., Gao F., Li B., Mitchel R. E., Liu X., Lin J., Zhao L., Cai J. TLR4 knockout protects mice from radiation-induced thymic lymphoma by downregulation of IL6 and miR-21 // Leukemia. 2011. T. 25, № 9. C. 1516-9.

99. Liu Y., Yin H., Zhao M., Lu Q. TLR2 and TLR4 in autoimmune diseases: a comprehensive review // Clin Rev Allergy Immunol. 2014. T. 47, № 2. C. 136-47.

100. Loser K., Vogl T., Voskort M., Lueken A., Kupas V., Nacken W., Klenner L., Kuhn A., Foell D., Sorokin L., Luger T. A., Roth J., Beissert S. The Toll-like receptor 4 ligands Mrp8 and Mrp14 are crucial in the development of autoreactive CD8+ T cells // Nat Med. 2010. T. 16, № 6. C. 713-7.

101. Lu J. W., Wang H., Yan-Li J., Zhang C., Ning H., Li X. Y., Zhang H., Duan Z. H., Zhao L., Wei W., Xu D. X. Differential effects of pyrrolidine dithiocarbamate on TNF-alpha-mediated liver injury in two different models of fulminant hepatitis // J Hepatol. 2008. T. 48, № 3. C. 442-52.

102. Lu Y., Liu J., Liu Y., Qin Y., Luo Q., Wang Q., Duan H. TLR4 plays a crucial role in MSC-induced inhibition of NK cell function // Biochem Biophys Res Commun. 2015. Aug 21. T. 464, № 2. C. 541-7.

103. Lu Y. C., Yeh W. C., Ohashi P. S. LPS/TLR4 signal transduction pathway // Cytokine. 2008. T. 42, № 2. C. 145-151.

104. Lucas K., Maes M. Role of the Toll Like receptor (TLR) radical cycle in chronic inflammation: possible treatments targeting the TLR4 pathway // Mol Neurobiol. 2013. T. 48, № 1. C. 190204.

105. Luderitz O., Galanos C., Lehmann V., Nurminen M., Rietschel E. T., Rosenfelder G., Simon M., Westphal O. Lipid A: chemical structure and biological activity // J Infect Dis. 1973. T. 128. C. Suppl:17-29.

106. Maes M., Vinken M., Jaeschke H. Experimental models of hepatotoxicity related to acute liver failure // Toxicol Appl Pharmacol. 2016. Jan 1. T. 290. C. 86-97.

107. Maeshima N., Fernandez R. C. Recognition of lipid A variants by the TLR4-MD-2 receptor complex // Front Cell Infect Microbiol. 2013. T. 3. C. 3.

108. Mai C. W., Kang Y. B., Pichika M. R. Should a Toll-like receptor 4 (TLR-4) agonist or antagonist be designed to treat cancer? TLR-4: its expression and effects in the ten most common cancers // Onco Targets Ther. 2013. Nov 5. T. 6. C. 1573-87.

109. Marino M. W., Dunn A., Grail D., Inglese M., Noguchi Y., Richards E., Jungbluth A., Wada H., Moore M., Williamson B., Basu S., Old L. J. Characterization of tumor necrosis factor-deficient mice // Proc Natl Acad Sci U S A. 1997. Jul 22. T. 94, № 15. C. 8093-8.

110. Matsuura M., Takahashi H., Watanabe H., Saito S., Kawahara K. Immunomodulatory effects of Yersinia pestis lipopolysaccharides on human macrophages // Clin Vaccine Immunol. 2010. T. 17, № 1. C. 49-55.

111. Medzhitov R., Preston-Hurlburt P., Janeway C. A., Jr. A human homologue of the Drosophila Toll protein signals activation of adaptive immunity // Nature. 1997. Jul 24. T. 388, № 6640. C. 394-7.

112. Medzhitov R., Preston-Hurlburt P., Kopp E., Stadlen A., Chen C., Ghosh S., Janeway C. A., Jr. MyD88 is an adaptor protein in the hToll/IL-1 receptor family signaling pathways // Mol Cell. 1998. T. 2, № 2. C. 253-8.

113. Meng J., Gong M., Bjorkbacka H., Golenbock D. T. Genome-wide expression profiling and mutagenesis studies reveal that lipopolysaccharide responsiveness appears to be absolutely dependent on TLR4 and MD-2 expression and is dependent upon intermolecular ionic interactions // J Immunol. 2011. Oct 1. T. 187, № 7. C. 3683-93.

114. Meylan E., Burns K., Hofmann K., Blancheteau V., Martinon F., Kelliher M., Tschopp J. RIP1 is an essential mediator of Toll-like receptor 3-induced NF-kappa B activation // Nat Immunol. 2004. T. 5, № 5. C. 503-7.

115. Mignon A., Rouquet N., Fabre M., Martin S., Pages J. C., Dhainaut J. F., Kahn A., Briand P., Joulin V. LPS challenge in D-galactosamine-sensitized mice accounts for caspase-dependent fulminant hepatitis, not for septic shock // Am J Respir Crit Care Med. 1999. T. 159, № 4 Pt 1. C. 1308-15.

116. Mitkin N. A., Hook C. D., Schwartz A. M., Biswas S., Kochetkov D. V., Muratova A. M., Afanasyeva M. A., Kravchenko J. E., Bhattacharyya A., Kuprash D. V. p53-dependent expression of CXCR5 chemokine receptor in MCF-7 breast cancer cells // Sci Rep. 2015. Mar 19. T. 5. C. 9330.

117. Mittal D., Saccheri F., Venereau E., Pusterla T., Bianchi M. E., Rescigno M. TLR4-mediated skin carcinogenesis is dependent on immune and radioresistant cells // EMBO J. 2010. Jul 7. T. 29, № 13. C. 2242-52.

118. Miyake K. Innate immune sensing of pathogens and danger signals by cell surface Toll-like receptors // Semin Immunol. 2007. T. 19, № 1. C. 3-10.

119. Monnet E., Lapeyre G., Poelgeest E. V., Jacqmin P., Graaf K., Reijers J., Moerland M., Burggraaf J., Min C. Evidence of NI-0101 pharmacological activity, an anti-TLR4 antibody, in a randomized phase I dose escalation study in healthy volunteers receiving LPS // Clin Pharmacol Ther. 2017. T. 101, № 2. C. 200-208.

120. Moran A. P., Lindner B., Walsh E. J. Structural characterization of the lipid A component of Helicobacter pylori rough- and smooth-form lipopolysaccharides // J Bacteriol. 1997. T. 179, № 20. C. 6453-63.

121. Muller U., Steinhoff U., Reis L. F., Hemmi S., Pavlovic J., Zinkernagel R. M., Aguet M. Functional role of type I and type II interferons in antiviral defense // Science. 1994. Jun 24. T. 264, № 5167. C. 1918-21.

122. Murphy K., Weaver C. Janeway's immunobiology. 9th edition // New York. Garland Science. 2016.

123. Nakama T., Hirono S., Moriuchi A., Hasuike S., Nagata K., Hori T., Ido A., Hayashi K., Tsubouchi H. Etoposide prevents apoptosis in mouse liver with D-galactosamine/lipopolysaccharide-induced fulminant hepatic failure resulting in reduction of lethality // Hepatology. 2001. T. 33, № 6. C. 1441-50.

124. Nie L., Cai S. Y., Shao J. Z., Chen J. Toll-Like Receptors, Associated Biological Roles, and Signaling Networks in Non-Mammals // Front Immunol. 2018. T. 9. C. 1523.

125. O'Neill L. A., Golenbock D., Bowie A. G. The history of Toll-like receptors - redefining innate immunity // Nat Rev Immunol. 2013. T. 13, № 6. C. 453-60.

126. Ohto U., Fukase K., Miyake K., Shimizu T. Structural basis of species-specific endotoxin sensing by innate immune receptor TLR4/MD-2 // Proc Natl Acad Sci U S A. 2012. May 8. T. 109, № 19. C. 7421-6.

127. Okamoto M., Oshikawa T., Tano T., Ahmed S. U., Kan S., Sasai A., Akashi S., Miyake K., Moriya Y., Ryoma Y., Saito M., Sato M. Mechanism of anticancer host response induced by OK-432, a streptococcal preparation, mediated by phagocytosis and Toll-like receptor 4 signaling // J Immunother. 2006. Jan-Feb. T. 29, № 1. C. 78-86.

128. Ospelt C., Brentano F., Rengel Y., Stanczyk J., Kolling C., Tak P. P., Gay R. E., Gay S., Kyburz D. Overexpression of toll-like receptors 3 and 4 in synovial tissue from patients with early rheumatoid arthritis: toll-like receptor expression in early and longstanding arthritis // Arthritis Rheum. 2008. T. 58, № 12. C. 3684-92.

129. Park B. S., Song D. H., Kim H. M., Choi B. S., Lee H., Lee J. O. The structural basis of lipopolysaccharide recognition by the TLR4-MD-2 complex // Nature. 2009. Apr 30. T. 458, № 7242. C. 1191-5.

130. Pfeffer K., Matsuyama T., Kundig T. M., Wakeham A., Kishihara K., Shahinian A., Wiegmann K., Ohashi P. S., Kronke M., Mak T. W. Mice deficient for the 55 kd tumor necrosis factor receptor are resistant to endotoxic shock, yet succumb to L. monocytogenes infection // Cell. 1993. May 7. T. 73, № 3. C. 457-67.

131. Pierangeli S. S., Vega-Ostertag M. E., Raschi E., Liu X., Romay-Penabad Z., De Micheli V., Galli M., Moia M., Tincani A., Borghi M. O., Nguyen-Oghalai T., Meroni P. L. Toll-like receptor and antiphospholipid mediated thrombosis: in vivo studies // Ann Rheum Dis. 2007. T. 66, № 10. C. 1327-33.

132. Pierer M., Wagner U., Rossol M., Ibrahim S. Toll-like receptor 4 is involved in inflammatory and joint destructive pathways in collagen-induced arthritis in DBA1J mice // PLoS One. 2011. T. 6, № 8. C. e23539.

133. Pogulis R. J., Vallejo A. N., Pease L. R. In vitro recombination and mutagenesis by overlap extension PCR // Methods Mol Biol. 1996. T. 57. C. 167-76.

134. Poltorak A., He X., Smirnova I., Liu M. Y., Van Huffel C., Du X., Birdwell D., Alejos E., Silva M., Galanos C., Freudenberg M., Ricciardi-Castagnoli P., Layton B., Beutler B. Defective LPS signaling in C3H/HeJ and C57BL/10ScCr mice: mutations in Tlr4 gene // Science. 1998. Dec 11. T. 282, № 5396. C. 2085-8.

135. Poltorak A., Ricciardi-Castagnoli P., Citterio S., Beutler B. Physical contact between lipopolysaccharide and toll-like receptor 4 revealed by genetic complementation // Proc Natl Acad Sci U S A. 2000. Feb 29. T. 97, № 5. C. 2163-7.

136. Qureshi N., Takayama K., Mascagni P., Honovich J., Wong R., Cotter R. J. Complete structural determination of lipopolysaccharide obtained from deep rough mutant of Escherichia coli. Purification by high performance liquid chromatography and direct analysis by plasma desorption mass spectrometry // J Biol Chem. 1988. Aug 25. T. 263, № 24. C. 11971-6.

137. Radstake T. R., Roelofs M. F., Jenniskens Y. M., Oppers-Walgreen B., van Riel P. L., Barrera P., Joosten L. A., van den Berg W. B. Expression of toll-like receptors 2 and 4 in rheumatoid synovial tissue and regulation by proinflammatory cytokines interleukin-12 and interleukin-18 via interferon-gamma // Arthritis Rheum. 2004. T. 50, № 12. C. 3856-65.

138. Raetz C. R., Whitfield C. Lipopolysaccharide endotoxins // Annu Rev Biochem. 2002. T. 71. C. 635-700.

139. Rakoff-Nahoum S., Medzhitov R. Toll-like receptors and cancer // Nat Rev Cancer. 2009. T. 9, № 1. C. 57-63.

140. Ramachandran G. Gram-positive and gram-negative bacterial toxins in sepsis: a brief review // Virulence. 2014. Jan 1. T. 5, № 1. C. 213-8.

141. Raschke W. C., Baird S., Ralph P., Nakoinz I. Functional macrophage cell lines transformed by Abelson leukemia virus // Cell. 1978. T. 15, № 1. C. 261-7.

142. Rebeil R., Ernst R. K., Gowen B. B., Miller S. I., Hinnebusch B. J. Variation in lipid A structure in the pathogenic yersiniae // Mol Microbiol. 2004. T. 52, № 5. C. 1363-73.

143. Reinhart K., Daniels R., Kissoon N., Machado F. R., Schachter R. D., Finfer S. Recognizing Sepsis as a Global Health Priority - A WHO Resolution // N Engl J Med. 2017. Aug 3. T. 377, № 5. C. 414-417.

144. Reynolds J. M., Martinez G. J., Chung Y., Dong C. Toll-like receptor 4 signaling in T cells promotes autoimmune inflammation // Proc Natl Acad Sci U S A. 2012. Aug 7. T. 109, № 32. C. 13064-9.

145. Rice T. W., Wheeler A. P., Bernard G. R., Vincent J. L., Angus D. C., Aikawa N., Demeyer I., Sainati S., Amlot N., Cao C., Ii M., Matsuda H., Mouri K., Cohen J. A randomized, doubleblind, placebo-controlled trial of TAK-242 for the treatment of severe sepsis // Crit Care Med. 2010. T. 38, № 8. C. 1685-94.

146. Rittirsch D., Hoesel L. M., Ward P. A. The disconnect between animal models of sepsis and human sepsis // J Leukoc Biol. 2007. T. 81, № 1. C. 137-43.

147. Rittirsch D., Huber-Lang M. S., Flierl M. A., Ward P. A. Immunodesign of experimental sepsis by cecal ligation and puncture // Nat Protoc. 2009. T. 4, № 1. C. 31-6.

148. Roelofs M. F., Joosten L. A., Abdollahi-Roodsaz S., van Lieshout A. W., Sprong T., van den Hoogen F. H., van den Berg W. B., Radstake T. R. The expression of toll-like receptors 3 and 7 in rheumatoid arthritis synovium is increased and costimulation of toll-like receptors 3, 4, and 7/8 results in synergistic cytokine production by dendritic cells // Arthritis Rheum. 2005. T. 52, № 8. C. 2313-22.

149. Rolls A., Shechter R., London A., Ziv Y., Ronen A., Levy R., Schwartz M. Toll-like receptors modulate adult hippocampal neurogenesis // Nat Cell Biol. 2007. T. 9, № 9. C. 1081-8.

150. Rothe J., Lesslauer W., Lotscher H., Lang Y., Koebel P., Kontgen F., Althage A., Zinkernagel R., Steinmetz M., Bluethmann H. Mice lacking the tumour necrosis factor receptor 1 are resistant to TNF-mediated toxicity but highly susceptible to infection by Listeria monocytogenes // Nature. 1993. Aug 26. T. 364, № 6440. C. 798-802.

151. Sandig H., Bulfone-Paus S. TLR signaling in mast cells: common and unique features // Front Immunol. 2012. T. 3. C. 185.

152. Sanford K. K., Earle W. R., Likely G. D. The growth in vitro of single isolated tissue cells // J Natl Cancer Inst. 1948. T. 9, № 3. C. 229-46.

153. Santaolalla R., Sussman D. A., Ruiz J. R., Davies J. M., Pastorini C., Espana C. L., Sotolongo J., Burlingame O., Bejarano P. A., Philip S., Ahmed M. M., Ko J., Dirisina R., Barrett T. A., Shang L., Lira S. A., Fukata M., Abreu M. T. TLR4 activates the beta-catenin pathway to cause intestinal neoplasia // PLoS One. 2013. T. 8, № 5. C. e63298.

154. Schumann R. R., Kirschning C. J., Unbehaun A., Aberle H. P., Knope H. P., Lamping N.,

Ulevitch R. J., Herrmann F. The lipopolysaccharide-binding protein is a secretory class 1

100

acute-phase protein whose gene is transcriptionally activated by APRF/STAT/3 and other cytokine-inducible nuclear proteins // Mol Cell Biol. 1996. T. 16, № 7. C. 3490-503.

155. Schumann R. R., Leong S. R., Flaggs G. W., Gray P. W., Wright S. D., Mathison J. C., Tobias P. S., Ulevitch R. J. Structure and function of lipopolysaccharide binding protein // Science. 1990. Sep 21. T. 249, № 4975. C. 1429-31.

156. Scior T., Alexander C., Zaehringer U. Reviewing and identifying amino acids of human, murine, canine and equine TLR4 / MD-2 receptor complexes conferring endotoxic innate immunity activation by LPS/lipid A, or antagonistic effects by Eritoran, in contrast to species-dependent modulation by lipid IVa // Comput Struct Biotechnol J. 2013. T. 5. C. e201302012.

157. Seung N. R., Park E. J., Kim C. W., Kim K. H., Kim K. J., Cho H. J., Park H. R. Comparison of expression of heat-shock protein 60, Toll-like receptors 2 and 4, and T-cell receptor gammadelta in plaque and guttate psoriasis // J Cutan Pathol. 2007. T. 34, № 12. C. 903-11.

158. Shimazu R., Akashi S., Ogata H., Nagai Y., Fukudome K., Miyake K., Kimoto M. MD-2, a molecule that confers lipopolysaccharide responsiveness on Toll-like receptor 4 // J Exp Med. 1999. Jun 7. T. 189, № 11. C. 1777-82.

159. Shirey K. A., Pletneva L. M., Puche A. C., Keegan A. D., Prince G. A., Blanco J. C., Vogel S. N. Control of RSV-induced lung injury by alternatively activated macrophages is IL-4R alpha-, TLR4-, and IFN-beta-dependent // Mucosal Immunol. 2010. T. 3, № 3. C. 291-300.

160. Silverstein R. D-galactosamine lethality model: scope and limitations // J Endotoxin Res. 2004. T. 10, № 3. C. 147-62.

161. Silverstein R., Norimatsu M., Morrison D. C. Fundamental differences during Gram-positive versus Gram-negative sepsis become apparent during bacterial challenge of D-galactosamine-treated mice // Journal of Endotoxin Research. 1997. T. 4, № 3. C. 173-181.

162. Sorensen L. K., Havemose-Poulsen A., Sonder S. U., Bendtzen K., Holmstrup P. Blood cell gene expression profiling in subjects with aggressive periodontitis and chronic arthritis // J Periodontal. 2008. T. 79, № 3. C. 477-85.

163. Spachidou M. P., Bourazopoulou E., Maratheftis C. I., Kapsogeorgou E. K., Moutsopoulos H. M., Tzioufas A. G., Manoussakis M. N. Expression of functional Toll-like receptors by salivary gland epithelial cells: increased mRNA expression in cells derived from patients with primary Sjogren's syndrome // Clin Exp Immunol. 2007. T. 147, № 3. C. 497-503.

164. Summers S. A., Hoi A., Steinmetz O. M., O'Sullivan K. M., Ooi J. D., Odobasic D., Akira S., Kitching A. R., Holdsworth S. R. TLR9 and TLR4 are required for the development of autoimmunity and lupus nephritis in pristane nephropathy // J Autoimmun. 2010. T. 35, № 4. C. 291-8.

165. Takaoka A., Yanai H., Kondo S., Duncan G., Negishi H., Mizutani T., Kano S., Honda K., Ohba Y., Mak T. W., Taniguchi T. Integral role of IRF-5 in the gene induction programme activated by Toll-like receptors // Nature. 2005. Mar 10. T. 434, № 7030. C. 243-9.

166. Takeda K., Akira S. Toll-like receptors in innate immunity // Int Immunol. 2005. T. 17, № 1. C. 1-14.

167. Takeda K., Akira S. Toll-like receptors // Curr Protoc Immunol. 2015. Apr 1. T. 109. C. 14 12 1-10.

168. Tanaka A., Nakamura S., Seki M., Fukudome K., Iwanaga N., Imamura Y., Miyazaki T., Izumikawa K., Kakeya H., Yanagihara K., Kohno S. Toll-like receptor 4 agonistic antibody promotes innate immunity against severe pneumonia induced by coinfection with influenza virus and Streptococcus pneumoniae // Clin Vaccine Immunol. 2013. T. 20, № 7. C. 977-85.

169. Terato K., Harper D. S., Griffiths M. M., Hasty D. L., Ye X. J., Cremer M. A., Seyer J. M. Collagen-induced arthritis in mice: synergistic effect of E. coli lipopolysaccharide bypasses epitope specificity in the induction of arthritis with monoclonal antibodies to type II collagen // Autoimmunity. 1995. T. 22, № 3. C. 137-47.

170. Traeger T., Koerner P., Kessler W., Cziupka K., Diedrich S., Busemann A., Heidecke C. D., Maier S. Colon ascendens stent peritonitis (CASP)--a standardized model for polymicrobial abdominal sepsis // J Vis Exp. 2010. Dec 18. № 46.

171. Triantafilou M., Miyake K., Golenbock D. T., Triantafilou K. Mediators of innate immune recognition of bacteria concentrate in lipid rafts and facilitate lipopolysaccharide-induced cell activation // J Cell Sci. 2002. Jun 15. T. 115, № Pt 12. C. 2603-11.

172. Tsao J. T., Hsieh S. C., Chiang B. L., Yu C. L., Lin S. C. Altered IL-10 and TNF-alpha production in peripheral blood mononuclear cells of systemic lupus erythematosus patients after Toll-like receptor 2, 4, or 9 activation // Clin Exp Med. 2012. T. 12, № 3. C. 153-8.

173. Tsutsui H., Imamura M., Fujimoto J., Nakanishi K. The TLR4/TRIF-Mediated Activation of NLRP3 Inflammasome Underlies Endotoxin-Induced Liver Injury in Mice // Gastroenterol Res Pract. 2010. T. 2010. C. 641865.

174. Uehori J., Fukase K., Akazawa T., Uematsu S., Akira S., Funami K., Shingai M., Matsumoto M., Azuma I., Toyoshima K., Kusumoto S., Seya T. Dendritic cell maturation induced by muramyl dipeptide (MDP) derivatives: monoacylated MDP confers TLR2/TLR4 activation // J Immunol. 2005. Jun 1. T. 174, № 11. C. 7096-103.

175. Uematsu S., Sato S., Yamamoto M., Hirotani T., Kato H., Takeshita F., Matsuda M., Coban C., Ishii K. J., Kawai T., Takeuchi O., Akira S. Interleukin-1 receptor-associated kinase-1 plays an essential role for Toll-like receptor (TLR)7- and TLR9-mediated interferon-(alpha) induction

// J Exp Med. 2005. Mar 21. T. 201, № 6. C. 915-23.

102

176. van Bon L., Popa C., Huijbens R., Vonk M., York M., Simms R., Hesselstrand R., Wuttge D. M., Lafyatis R., Radstake T. R. Distinct evolution of TLR-mediated dendritic cell cytokine secretion in patients with limited and diffuse cutaneous systemic sclerosis // Ann Rheum Dis.

2010. T. 69, № 8. C. 1539-47.

177. van Eden W. XToll, a recombinant chaperonin 10 as an anti-inflammatory immunomodulator // Current Opinion in Investigational Drugs. 2008. T. 9, № 5. C. 523-533.

178. Van Hauwermeiren F., Armaka M., Karagianni N., Kranidioti K., Vandenbroucke R. E., Loges S., Van Roy M., Staelens J., Puimege L., Palagani A., Berghe W. V., Victoratos P., Carmeliet P., Libert C., Kollias G. Safe TNF-based antitumor therapy following p55TNFR reduction in intestinal epithelium // J Clin Invest. 2013. T. 123, № 6. C. 2590-603.

179. van Lieshout A. W., Vonk M. C., Bredie S. J., Joosten L. B., Netea M. G., van Riel P. L., Lafyatis R., van den Hoogen F. H., Radstake T. R. Enhanced interleukin-10 production by dendritic cells upon stimulation with Toll-like receptor 4 agonists in systemic sclerosis that is possibly implicated in CCL18 secretion // Scand J Rheumatol. 2009. T. 38, № 4. C. 282-90.

180. Vanags D., Williams B., Johnson B., Hall S., Nash P., Taylor A., Weiss J., Feeney D. Therapeutic efficacy and safety of chaperonin 10 in patients with rheumatoid arthritis: a double-blind randomised trial // Lancet. 2006. Sep 2. T. 368, № 9538. C. 855-63.

181. Vinogradov E., Perry M. B., Conlan J. W. Structural analysis of Francisella tularensis lipopolysaccharide // Eur J Biochem. 2002. T. 269, № 24. C. 6112-8.

182. Wahamaa H., Schierbeck H., Hreggvidsdottir H. S., Palmblad K., Aveberger A. C., Andersson U., Harris H. E. High mobility group box protein 1 in complex with lipopolysaccharide or IL-1 promotes an increased inflammatory phenotype in synovial fibroblasts // Arthritis Res Ther.

2011. Aug 26. T. 13, № 4. C. R136.

183. Wahli W., Michalik L. PPARs at the crossroads of lipid signaling and inflammation // Trends Endocrinol Metab. 2012. T. 23, № 7. C. 351-63.

184. Wang A. C., Su Q. B., Wu F. X., Zhang X. L., Liu P. S. Role of TLR4 for paclitaxel chemotherapy in human epithelial ovarian cancer cells // Eur J Clin Invest. 2009. T. 39, № 2. C. 157-64.

185. Wang E. L., Qian Z. R., Nakasono M., Tanahashi T., Yoshimoto K., Bando Y., Kudo E., Shimada M., Sano T. High expression of Toll-like receptor 4/myeloid differentiation factor 88 signals correlates with poor prognosis in colorectal cancer // Br J Cancer. 2010. Mar 2. T. 102, № 5. C. 908-15.

186. Wannemuehler T. J., Manukyan M. C., Brewster B. D., Rouch J., Poynter J. A., Wang Y., Meldrum D. R. Advances in mesenchymal stem cell research in sepsis // J Surg Res. 2012. T. 173, № 1. C. 113-26.

187. Weighardt H., Kaiser-Moore S., Vabulas R. M., Kirschning C. J., Wagner H., Holzmann B. Cutting edge: myeloid differentiation factor 88 deficiency improves resistance against sepsis caused by polymicrobial infection // J Immunol. 2002. Sep 15. T. 169, № 6. C. 2823-7.

188. Wheeler M. D., Kono H., Yin M., Nakagami M., Uesugi T., Arteel G. E., Gabele E., Rusyn I., Yamashina S., Froh M., Adachi Y., Iimuro Y., Bradford B. U., Smutney O. M., Connor H. D., Mason R. P., Goyert S. M., Peters J. M., Gonzalez F. J., Samulski R. J., Thurman R. G. The role of Kupffer cell oxidant production in early ethanol-induced liver disease // Free Radic Biol Med. 2001. Dec 15. T. 31, № 12. C. 1544-9.

189. Wright S. D., Ramos R. A., Tobias P. S., Ulevitch R. J., Mathison J. C. CD14, a receptor for complexes of lipopolysaccharide (LPS) and LPS binding protein // Science. 1990. Sep 21. T. 249, № 4975. C. 1431-3.

190. Yamamoto M., Sato S., Hemmi H., Hoshino K., Kaisho T., Sanjo H., Takeuchi O., Sugiyama M., Okabe M., Takeda K., Akira S. Role of adaptor TRIF in the MyD88-independent toll-like receptor signaling pathway // Science. 2003. Aug 1. T. 301, № 5633. C. 640-3.

191. Yamamoto M., Takeda K., Akira S. TIR domain-containing adaptors define the specificity of TLR signaling // Mol Immunol. 2004. T. 40, № 12. C. 861-8.

192. Yang H., Wei C., Li Q., Shou T., Yang Y., Xiao C., Yu M., Li M., Yang Z., Zhang J., Zheng B. Association of TLR4 gene non-missense single nucleotide polymorphisms with rheumatoid arthritis in Chinese Han population // Rheumatol Int. 2013. T. 33, № 5. C. 1283-8.

193. Yang H., Zhou H., Feng P., Zhou X., Wen H., Xie X., Shen H., Zhu X. Reduced expression of Toll-like receptor 4 inhibits human breast cancer cells proliferation and inflammatory cytokines secretion // J Exp Clin Cancer Res. 2010. Jul 10. T. 29. C. 92.

194. Yoshizaki A., Iwata Y., Komura K., Ogawa F., Hara T., Muroi E., Takenaka M., Shimizu K., Hasegawa M., Fujimoto M., Tedder T. F., Sato S. CD19 regulates skin and lung fibrosis via Toll-like receptor signaling in a model of bleomycin-induced scleroderma // Am J Pathol. 2008. T. 172, № 6. C. 1650-63.

195. Yu L., Wang L., Li M., Zhong J., Wang Z., Chen S. Expression of toll-like receptor 4 is down-regulated during progression of cervical neoplasia // Cancer Immunol Immunother. 2010. T. 59, № 7. C. 1021-8.

196. Zhan Z., Xie X., Cao H., Zhou X., Zhang X. D., Fan H., Liu Z. Autophagy facilitates TLR4-and TLR3-triggered migration and invasion of lung cancer cells through the promotion of TRAF6 ubiquitination // Autophagy. 2014. T. 10, № 2. C. 257-68.

197. Zhou B. R., Gumenscheimer M., Freudenberg M., Galanos C. A striking correlation between lethal activity and apoptotic DNA fragmentation of liver in response of D-galactosamine-

sensitized mice to a non-lethal amount of lipopolysaccharide // Acta Pharmacol Sin. 2003. T. 24, № 3. C. 193-8.

198. Zimmermann H. W., Trautwein C., Tacke F. Functional role of monocytes and macrophages for the inflammatory response in acute liver injury // Front Physiol. 2012. T. 3. C. 56.

БЛАГОДАРНОСТИ

Особенную благодарность хочу выразить своему научному руководителю Дмитрию Владимировичу Купрашу за профессиональное отношение к проекту, полезные рекомендации, помощь в планировании экспериментов, необходимую поддержку на всех этапах работы, терпение и доброжелательное отношение.

Отдельно хочу поблагодарить заведующего кафедрой иммунологии Сергея Артуровича Недоспасова за возможность участвовать в работе над проектом, продуктивные научные консультации в ходе выполнения работы, справедливую критику и многостороннюю помощь в становлении на путь науки.

Я выражаю признательность Андрею Алексеевичу Круглову за руководство и неоценимую помощь в планировании экспериментов и получении экспериментальных данных на отдельных этапах выполнения работы, а также обучение новым методам работы.

Я благодарю Марину Сергеевну Друцкую за чуткое руководство на отдельных этапах выполнения работы, помощь в получении экспериментальных данных и освоении новых методов.

Хочу поблагодарить Юрия Александровича Книреля и сотрудников лаборатории химии углеводов Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН за предоставленные очищенные ЛПС из различных грамотрицательных бактерий, а также за плодотворные научные обсуждения.

Спасибо Екатерине Свиряевой за активную помощь в выполнении многих экспериментов. Необходимо также отметить работу Сергея Владимировича Козлова над получением линии мышей с «флоксированным» геном Т1г4. Я хочу поблагодарить Антона Марковича Шварца за обучение основным молекулярно-биологическим методам лабораторной работы, а также Григория Александровича Ефимова, Павла Владимировича Белоусова и Евгения Сергеевича Шилова за обсуждения и полезные советы в ходе выполнения работы. Спасибо Руслану Валерьевичу Зварцеву за помощь в типировании мышей. Я благодарен Рафаелу Шаэновичу Казаряну, Дмитрию Борисовичу Киселевскому и Нине Владимировне Взоровой за организационную помощь в работе.

Хочу выразить слова благодарности профессорско-преподавательскому составу кафедры иммунологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова за приобретенные ценные теоретические и практические знания.

Отдельно я благодарю Александра Александровича Ярилина за прививание интереса к иммунологии, великолепные лекции и доброе отношение к окружавшим его людям.

Я признателен сотрудникам лаборатории передачи внутриклеточных сигналов в норме и патологии (Никите Митькину, Марине Афанасьевой, Лидии Путляевой, Алисе Горбачевой, Аполлинарии Боголюбовой-Кузнецовой, Денису Дёмину, Алине Устюговой и Аксинье Уваровой) и лаборатории молекулярных механизмов иммунитета (Камар-Сулу Атретханы, Максиму Носенко, Екатерине Губернаторовой, Екатерине Горшковой и Виолетте Гоголевой) Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, а также студентам и аспирантам кафедры иммунологии биологического факультета МГУ за помощь в работе и создание дружественной рабочей обстановки.

Большое спасибо моим близким и родным за поразительное терпение и поддержку.