Внутриклеточное содержание белков теплового шока 70 КДА и его взаимосвязь с продукцией активных форм кислорода в нейтрофилах человека при старении тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.03.09, кандидат наук Бойко, Анна Александровна

• Бойко, Анна Александровна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Бойко, Анна Александровна

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

Введение

I. Обзор литературы

1.1. Нейтрофилы, их характеристика

1.1.1. Нейтрофильные гранулы

1.1.2. Поверхностные маркеры нейтрофилов

1.2. Функции нейтрофилов и их роль в системе иммунитета

1.2.1. Фагоцитоз

1.2.2. Дегрануляция

1.2.3. Нейтрофильные внеклеточные ловушки

1.2.4. Активные формы кислорода в нейтрофилах

1.2.4.1. Пути образования и метаболиты АФК в нейтрофилах

1.2.5. Роль нейтрофилов в патологических процессах

1.3. Регуляция активности нейтрофилов

1.4. Белки теплового шока

1.4.1. Семейство белков теплового шока 70 кДа

1.4.2. Внутриклеточные функции Н8Р70

1.4.3. Внеклеточные функции Н8Р70

1.4.4. Н8Р70 в нейтрофилах

1.5. Н8Р70 и окислительный стресс

1.6. Механизмы секреции 1ЖР70

1.7. Причины и иммунологические аспекты процесса старения

1.7.1. Основные теории развития старения

1.7.2. Ассоциированные с возрастом изменения в нейтрофилах

1.7.3. ШР70 при старении

II. Материалы и методы

2.1. Реагенты

2.2. Выделение нейтрофилов из периферической крови и подготовка образцов

2.3. Проточная цитофлуориметрия

2.3.1. Оценка жизнеспособности нейтрофилов

2.3.2. Цитометрический анализ внутриклеточного уровня Н8Р70

2.3.3. Цитометрический анализ поверхностной экспрессии ШР70 и маркеров дегрануляции

2.3.4. Цитометрическое измерение внутриклеточной

продукции АФК

2.4. Анализ внутриклеточного содержания Н8Р70 методом Вестерн-блоттинга

2.5. Измерение продукции АФК с помощью люминол-зависимой хемилюминесценции

2.6. Статистический анализ данных

2.7. Измерение транскрипционной активности генов Н5Р70 с помощью полимеразной цепной реакции в режиме реального времени ^КТ-РСЯ)

2.7.1. Проведение яЯТ-РСЯ

2.7.2. Статистическая обработка данных qRT-PCR

2.8. Оценка внеклеточного уровня НЭР70 с помощью ИФА

III. Результаты

3.1. Внутриклеточное содержание НБР70 в интактных нейтрофилах в разных возрастных группах

3.2. Динамика изменения уровня Н8Р70 в нейтрофилах под действием теплового шока

3.2.1. Транскрипционная активность генов белков НБР70 в нейтрофилах под действием теплового шока

3.2.2. Анализ динамики внутриклеточного уровня Н8Р70 в нейтрофилах под действием теплового шока

3.3. Анализ экспрессии Н8Р70 в мононуклеарных клетках человека

3.4. Анализ двухфазной динамики внутриклеточного уровня ШР70 в нейтрофилах под действием теплового шока

3.5. Воздействие гипертермии на уровень ШР70 в нейтрофилах в разных возрастных группах

3.6. Высвобождение Н8Р70 из нейтрофилов во внеклеточное пространство

3.7. Анализ механизмов, регулирующих высвобождение Н8Р70 во внеклеточное пространство из нейтрофилов

3.8. Спонтанная и индуцированная продукция АФК в разных возрастных группах

3.9. Анализ взаимосвязи между продукцией АФК и содержанием Н8Р70 в

нейтрофилах в разных возрастных группах

IV. Обсуждение

Выводы

Список литературы

Список сокращений

АДФ - нуклеотид аденозиндифосфат АПК - антиген-презентирующие клетки АТФ - нуклеотид аденозинтрифосфат АФК - активные формы кислорода

АФКОСр спонт - спонтанный внутриклеточный уровень АФК в неактивированных нейтрофилах, измеренный с помощью флуоресцентного зонда DCFH-DA

АФКлзх спонт - спонтанный уровень АФК в неактивированных нейтрофилах, измеренный с помощью метода люминол-зависимой хемилюминесценции АФКлзх инд - индуцированная опсонизированным зимозаном продукция АФК в нейтрофилах, измеренная с помощью метода люминол-зависимой хемилюминесценции

JI3X - люминол-зависимая хемилюминесценция

СОД - фермент супероксид дисмутаза

ТШ - тепловой шок

ЭПР - эндоплазматический ретикулум

BiP (binding immunoglobulin protein) - белок, связывающий

иммуноглобулины

BPI (bactericidal/permeability-increasing protein) - катионный белок, обладающий бактерицидной и LPS-связывающей активностью CR1 (CD35) - рецептор к фрагменту системы комплемента 1 CXCL8 (IL-8) - интерлейкин

DCFH-DA (2'-7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate) - проницаемый флуоресцентный зонд, уровень флуоресценции которого пропорционально зависит от концентрации Н2Ог

FcyRIIA (CD32) - Fc-рецептор для иммуноглобулинов

fMLP (formy 1-1 -methiony 1-1 -leucy 1-1 -phenylalanine) - хемоаттрактант

G-CSF - гранулоцитарный колонестимулирующий фактор

GM-CSF - гранулоцитарно-макрофагальный колонестимулирующий фактор GPCR - суперсемейство трансмембранных гликопротеиновых «серпентиновых» рецепторов, связанных с внутриклеточными GTP-связанными белками Hsc70 - конститутивный белок HSP70

HSF (heat shock factor) - транскрипционный фактор, инцициирующий

транскрипцию генов HSP

HSP - белки теплового шока

Hsp70 - индуцируемый белок HSP70

HSP70 - семейство белков теплового шока 70 кДа

Н8Р70базальный - содержание HSP70 в интактных нейтрофилах

HSP70TUI - уровень HSP70, зарегистрированный сразу после окончания ТШ

AHSP70TIJJ - параметр, который рассчитывается в виде разницы между

HSP70xm и HSP706a3ajlblIblR

IFNy - гамма-интерферон

IT AM (immunoreceptor tyrosine-based activation motif) - цитоплазматическая сигнальная последовательность

ITIM (immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif) - последовательность,

деактивирующая тирозиновые рецепторы

LFA-1 (CDlla/CD18) - высокоафинный рецептор адгезии

LPS - липополисахарид

LTB4 - лейкотриен В4

Мас-1/ CR3 (CDllb/CD18) - рецептор адгезии MAP - митоген-активированная протеинкиназа

mTOR (mammalian target of rapamycin) - сигнальный путь, ингибируемый рапамицином

NET - нейтрофильные внеклеточные ловушки Ог* - супероксид анион-радикал ОН* - гидроксил радикал

PAF (platelet activating factor) - хемоаттрактант

PI3K - фосфатидилинозитол-3-киназа

РМА (phorbol meristat acetate) - активатор протинкиназы С

SNARE (soluble N-ethylmaleimide-sensitive-fusion-protein attachment protein

receptor) - семейство белков, обеспечивающих в слиянии мембран гранул и

везикул с плазматической мембраной во время фагоцитоза и экзоцитоза

TLR (Toll-like receptors) - рецепторы врожденного иммунитета

TNFa/ßR - рецептор фактора некроза опухоли

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Внутриклеточное содержание белков теплового шока 70 КДА и его взаимосвязь с продукцией активных форм кислорода в нейтрофилах человека при старении»

Введение

В настоящее время старение рассматривается как сложный биологический процесс, который протекает на фоне разнообразных молекулярных и функциональных изменений в организме. Самая известная из теорий, объясняющих причины старения, утверждает, что чрезмерное образование свободных радикалов, особенно активных форм кислорода (АФК), совместно с нарушением защитной системы клеток от клеточного стресса, способствует старению организма [Нагтап, 1956]. С одной стороны АФК осуществляют элиминацию патогена и клиренс поврежденных тканей, а с другой стороны, интенсивная продукция АФК усугубляет воспалительные реакции, оказывая повреждающее влияние не только на мишени, но и на собственные ткани организма.

Один из механизмов, обеспечивающих защиту клеток от неблагоприятных последствий действия АФК, связан с участием высоко консервативных белков теплового шока семейства 70 кДа (Н8Р70). Белки ШР70 обладают широким спектром шаперонных функций и способствуют нормальному протеканию многих внутриклеточных процессов. Они обеспечивают устойчивость клеток к стрессу, участвуя в процессах дезагрегации, репарации и элиминации поврежденных в условиях стресса белков. Нарушение Н8Р70-опосредованных механизмов, связанных с поддержанием белкового гомеостаза, может быть одним из факторов, ускоряющих старение.

Нейтрофилы, клетки врожденной иммунной системы, представляют важный источник АФК в организме и могут играть значительную роль в процессе старения. Известно, что нейтрофилы прямо или косвенно участвуют в патогенезе многих заболеваний, связанных с возрастом. В нейтрофилах, несмотря на их низкую биосинтетическую активность, как и во всех эукариотических клетках, экспрессируются белки НБР70. В то же время, работ, в которых бы изучались особенности экспрессии и роль НБР70 в функционировании нейтрофилов, мало. Нет информации о возрастных

изменениях, связанных с уровнем внутриклеточных Н8Р70 в нейтрофилах. До сих пор не ясно, участвуют ли Н8Р70 в регуляции процессов продукции АФК нейтрофилами.

Таким образом, актуальным является изучение в рамках одной работы вопросов, связанных с возрастными изменениями экспрессии Н8Р70 и генерации АФК в популяции нейтрофилов, а также анализ взаимосвязи внутриклеточного уровня Н8Р70 с продукцией АФК. Немаловажным также представляется оценка способности нейтрофилов продуцировать внеклеточные формы Н8Р70, играющие иммунорегуляторную роль |Т)е Маю, 2011]. Изучение этих вопросов может способствовать более глубокому пониманию процесса старения, а также позволить сформулировать стратегию коррекции патологических состояний, ассоциированных с возрастом, в которых нейтрофилы играют существенную роль.

Цель исследования - изучение возрастных особенностей внутриклеточного содержания Н8Р70 и динамики стресс-индуцированных изменений уровня Н8Р70, а также анализ взаимосвязи этих изменений с продукцией АФК в нейтрофилах человека.

Задачи исследования:

1. Проанализировать содержание Н8Р70 в нейтрофилах человека в трех возрастных группах: молодые, пожилые и долгожители.

2. Исследовать динамику изменения внутриклеточного уровня Н8Р70 в нейтрофилах в ответ на тепловой шок и выявить факторы, влияющие на эту динамику.

3. Сравнить динамику изменения внутриклеточного содержания Н8Р70 в нейтрофилах в ответ на тепловой шок в разных возрастных группах.

4. Оценить спонтанную и индуцированную продукцию АФК в нейтрофилах в разных возрастных группах.

5. Изучить взаимосвязь содержания Н8Р70 и продукции АФК, а также ее возрастные особенности.

I. Обзор литературы 1.1. Нейтрофилы, их характеристика

Полиморфноядерные (сегментоядерные) гранулоциты, или нейтрофилы, составляют преобладающую популяцию лейкоцитов в крови млекопитащих и реализуют первую линию защиты в системе врожденного иммунитета, обеспечивая ответ организма на бактериальные и грибковые инфекции. Нейтрофилы образуются в костном мозге из стволовых мультипотентных гемопоэтических клеток в миелопоэзе. Последовательные этапы дифференцировки миелоидных предшественников нейтрофилов (миелобласт, промиелоцит и миелоцит) завершаются фазой созревания нейтрофилов в метамиелоцит, палочкоядерную и зрелую сегментоядерную формы, которые характеризуются ультраструктурными изменениями ядра и гранул. После цикла дифференцировки, который составляет в зависимости от степени активности процесса от 7 до 10 дней, около 10% созревших нейтрофилов попадают из костного мозга в кровоток, большая часть зрелых нейтрофилов депонируется в синусах костного мозга. Пополнение зрелых клеток в кровяном русле ежедневно составляет порядка 1011 клеток, а концентрация нейтрофилов в крови варьирует в диапазоне 3-5><106/мл. Доля циркулирующих в крови зрелых сегментоядерных нейтрофилов составляет от 45% до 75% от общего количества лейкоцитов человека. Эти клетки также представлены в виде регионального пула, выстилающего внутреннюю поверхность капилляров в ткани легких, печени и селезенки [Peters, 1998].

Средняя продолжительность циркуляции нейтрофилов в кровотоке составляет 8-20 ч, после чего, если их не активируют факторы воспаления, нейтрофилы мигрируют в ткани. После миграции в ткани продолжительность жизни нейтрофилов составляет, как правило, 1-2 дня, затем они подвергаются спонтанному апоптозу и уничтожаются макрофагами, тем самым минимизируя повреждения ткани цитотоксическим содержимым своих гранул [Fox et al., 2010]. Пролонгация времени жизни нейтрофилов

связана с их реакцией на цитокины воспаления и ассоциирована с персистенцией воспаления [Galligan and Yoshimura, 2003]. Развитие апоптоза в нейтрофилах может ингибироваться при добавлении интерлейкинов IL-1(3, IL-6, фактора некроза опухоли альфа (TNFa), гамма-интерферона (IFNy), гранулоцитарно-макрофагального колонестимулирующего фактора (GM-CSF), гранулоцитарного колонестимулирующего фактора (G-CSF), липополисахарида (LPS) [Colotta et al., 1992].

Апоптоз может запускаться различными механизмами: внутренним (митохондриальным), внешним (рецептор-опосредованным) и механизмом, опосредованным ра звитием стресса эндоплазматического рети кулума (ER-стресса). В нейтрофилах реализуются все три описанных механизма апоптоза [Binet et al., 2010].

Средний размер зрелых нейтрофилов составляет 12-15 мкм. Эти клетки имеют сложную систему актинового цитоскелета, которая ответственна за процессы хемотаксиса, фагоцитоза и экзоцитоза. Клеточное ядро зрелых нейтрофилов имеет характерный внешний вид, оно состоит из 2-5 сегментов, связанных хроматином.

1.1.1. Нейтрофильные гранулы

С помощью биохимических методов, метода электронной микроскопии, фракционирования в зрелых нейтрофилах было охарактеризовано несколько типов гранул с содержащимися в них маркерными белками [Пинегин и Маянский, 2007]. Выделяют первичные, или азурофильные; вторичные, или специфические; третичные, или желатиназные, истинные лизосомы и секреторные везикулы [Borregaard and Cowland, 1997; Gullberg et al., 1999].

Азурофильные гранулы являются самыми крупными в цитоплазме нейтрофилов и образуются раньше других гранул, еще на этапе промиелоцита, что позволяет считать их первичными. Несмотря на высокое содержание в азурофильных гранулах кислых гидролаз, характерных для

лизосом, на мембране этих гранул отсутствуют лизосомальные мембрано-ассоциированые белки LAMP-1 и LAMP-2, что отличает эти гранулы от истинных лизосом [Dahlgren et al., 1995; Cieutat et al., 1998].

Азурофильные гранулы относятся к секретируемым гранулам, их компоненты высвобождаются не только в фагосому в процессе фагоцитоза, но и на поверхность нейтрофилов, а также во внеклеточное пространство при дегрануляции. Азурофильные гранулы содержат белки и пептиды, обладающие микробицидными свойствами, такие как миелопероксидаза, гемосодержащий фермент, который образует одну из систем генерации активных форм кислорода (АФК). Компонентами азурофильных гранул являются также нейтральные (сериновые) протеиназы: катепсин G, эластаза, протеиназа 3, азуроцидин [Pederzoli et al., 2004; Durant et.al., 2010], a также дефенсины, фактор BPI (bactericidal/permeability-increasing protein), обладающий LPS-связывающей и нейтрализующей активностью, лизоцим и др. [Levy, 2000]. Основное содержимое этого типа гранул составляют высококатионные белки, которые находятся в связанном состоянии с негативно заряженными сульфатными протеингликанами на внутренней поверхности азурофильных гранул. Такая модификация белков внутри гранул позволяет находиться протеолитическим ферментам в инактивированном состоянии до момента их высвобождения [Owen et al., 1995].

Вторичные, или специфические, гранулы являются секретируемыми гранулами. Этот тип гранул содержит маркерный белок лактоферрин, который является хелатором ионов железа и меди, необходимых для роста бактерий, и катализирует образование гидроксил-радикала [Bullen and Armstrong, 1979; Winterbourn, 1983]. Специфические гранулы заключают в себе бактериостатические и бактерицидные вещества: щелочную фосфатазу, белок связывающий витамин В-12 (кобалофилин), активатор плазминогена, коллагеназу, две трети от общего количества лизоцима, липокалин

[Bundgaard et al., 1994], желатиназу [Hibbs and Bainton, 1989]. Коллагеназа расщепляет коллаген, что позволяет нейтрофилам свободно двигаться к очагу воспаления и повреждения. При дефиците специфических гранул нейтрофилы обладают слабой активностью, что, по-видимому, связано с нарушением их миграции [Witko-Sarsat et al., 2000].

Основным содержимым третичных гранул, как следует из названия, является желатиназа. Этот фермент облегчает миграцию нейтрофилов в окружающие их ткани. Помимо этого, в третичных гранулах обнаружены небольшие количества ацетилтрансферазы и лизоцима. Наряду с дегрануляцией специфических гранул, при стимуляции нейтрофилов происходит дегрануляция содержимого этих типов гранул. Одним из основных мембранных компонентов как специфических, так и желатиназных гранул являются рецепторы адгезии Мас-1 (CDllb/CD18) [Borregaard and Cowland, 1997].

Четвертый тип гранул, называемый секреторными везикулами, появляется на стадии созревания нейтрофилов. Известно, что основым содержимым секреторных везикул является белок плазмы - альбумин, что указывает на их эндоцитозное происхождение [Borregaard et al., 1992]. Эти органеллы в нейтрофилах являются наиболее мобильными внутриклеточными структурами, способными к быстрому процессу экзоцитоза. Одной из функций этих гранул является сохранение запаса мембранных компонентов. Мембрана этого типа гранул богата рецеторами, которые в процессе экзоцитоза интегрируются в состав плазматической мембраны. Компонент NADPH-оксидазы, основного продуцента АФК, в виде комплекса gp91 phox-p22phox (цитохром b558) локализован на мембране секреторных везикул [Segal, 2005]. Также в своем составе они имеют щелочную фосфатазу, рецептор к пептидному продукту бактерий fMLP (formy 1-1 -methiony 1-1 -leucy 1-1 -phenylalanine), рецептор к компоненту системы комплемента CR1 [Sengelov et al., 1994]. Секреторные везикулы способны

высвобождаться на поверхности нейтрофилов даже при отсутствии

2+

внеклеточного Са [Sengelov et al., 1993].

Лизосомы выделяют в качестве отдельного гранулярного компартмента. Они содержат кислые гидролазы, высвобождение содержимого лизосом в фагосому происходит позднее, чем высвобождение содержимого азурофильных гранул. [Segal et al., 1980].

1.1.2. Поверхностные маркеры нейтрофилов

Для нейтрофилов характерна экспрессия ряда молекул на цитоплазматической мембране. Эти поверхностные молекулы не только являются маркерами нейтрофилов, но и определяют особенности активации и эффекторной функции этих клеток. Экспрессируемые на нейтрофилах рецепторы проводят сигналы, запускающие внутриклеточные каскадные реакции, в ходе которых могут активироваться процессы адгезии, миграции, фагоцитоза, дегрануляции, продукции АФК, образования внеклеточных ловушек, а также продукции нейтрофилами хемокинов и цитокинов.

Некоторые рецепторы распознают патоген-ассоциированные молекулы (к аминопептидазе N - CD13, к компоненту бактериальной стенки LPS -CD 14, TLR (Toll-like receptors); другие рецепторы распознают факторы, которые выделяются в тканях в процессе воспаления (TNFa/|3R). Также на поверхности нейтрофилов охарактеризованы рецепторы для взаимодействия с Fc-фрагментами антител, рецепторы для белковых фрагментов системы комплемента C3b/C4b и iC3b/C4b - CRI (CD35) и CR3 (CD1 lb/CD 18), соответственно.

При появлении в организме патогена, нейтрофилы первыми реагируют на медиаторы воспаления - хемоаттрактанты, которые высвобождаются из бактерий, мертвых клеток или продуцируются стромальными и эндотелиальными клетками в воспаленных участках. Классическими хемоаттрактантами для нейтрофилов принято считать fMLP, LTB4

(лейкотриен В4), PAF (platelet activating factor), компонент системы комплемента С5а, цитокин CXCL8 (IL-8), что определяются присутствием на поверхности нейтрофилов соответствующих рецепторов. Эти рецепторы принадлежат к суперсемейству трансмембранных гликопротеиновых «серпентиновых» рецепторов GPCR, связанных с внутриклеточными GTP-связанными белками, которые инициируют активацию двух параллельных путей сигналинга. Один из них опосредован активирующим действием через вторичные посредники фосфолипаз С на протеинкиназу С и регуляцию потока Са2+. Другой путь запускается при активации фосфатидилинозитол-3-киназы (PI3K) с последующим образованием фосфатидилинозитол-3,4,5 трифосфатов в качестве вторичных посредников. Эти посредники вовлечены в процессы дегрануляции и активации NADPH-оксидазы [ Li et а 1., 2000]. Также описано, что в дегрануляции и респираторном взрыве участвуют активированные с помощью GPC R тирозиновые киназы (Src-семейства) и митоген-активированные протеинкиназы (MAP) [Möcsai et al., 1997].

Важным этапом миграции нейтрофилов к месту воспаления является прикрепление нейтрофилов к эндотелию сосудов и трансэпителиальная миграция с участием молекул адгезии, таких как р2-интегринов, эндотелиальных Р- и Е-селектинов, и L-селектина, экспрессируемого нейтрофилами. Охарактеризованы основные рецепторы адгезии нейтрофилов: амр2-интегрины Мас-1 и высокоафинный LFA-1 (CD1 la/CD18), а также лиганды к Р-селектину и к Е-селектину - PSGL-1 и ESL-1, соотвественно [Witko-Sarsat et al., 2000]. Агонистами, запускающими активацию интегринов в нейтрофилах, являются упомянутые выше хемоаттрактанты (fMLP, IL-8, С5а), LPS, TNFa и GM-CSF. Нейтрофилы интегрируют сигналы от рецепторов при кластеризации интегринов и взаимодействии с субстратом адгезии с поступающими в это же время сигналами от воспалительных цитокинов и/или хемоаттрактантов. Это приводит к активации различных тирозиновых киназ [Fuortes et al.,1999;

Abram and Lowel, 2009], малых G-белков, активации актин-зависимых процессов, приводящих к дегрануляции и избыточной продукции АФК [Воробьева и др., 2014; Lowell and Berton, 1999]. Показано, что наличие в составе адгезивных белков специфической аминокислотной последовательности Arg-Gly-Asp (RGD -последовательность) влияет на характер их взаимодействия с интегринами, угнетая активацию нейтрофилов, возможно, защищая от спонтанной активации в кровяном русле [Gresham et al., 1989].

Наиболее важные рецепторы, экспрессируемые на поверхности нейтрофилов, представлены в таблице 1.

Таблица 1. Основные рецепторы, экспрессирующиеся на поверхности нейтрофилов.

Серпентиновые Fc-рецепторы Рецепторы адгезии Цитокиновые рецепторы Рецепторы

рецепторы врожденного иммунитета

1 Рецепторы fMLP Fc-рецепторы 1 Интегрины 1 Тип 1 1 TLR-

• FPR.1,2,3 2 Рецепторы • cyRI • LFA-1 (aL(32) • Мас-l (aMp2) • • IL-4R IL-6R IL-12R IL-15R рецепторы • TLR1

хемоаттрактантов cyRIIA 2 Селектины и лиганды к селектинам 9 • • TLR2 • TLR4

• BLTl,2(LTB4-rec) • PAFR • C5aR • cyRIIIB • caRI • • L-селектин • ESL-1 • PSGL-1 • и-сы-к • GM-CSFR 2 Тип 2 • TLR5 • TLR6 • TLR8

3 Хемокиновые • IFNa/p-rec • TLR9

рецепторы • CXCR1 FceRI • FceRII • • • • • • IFNGR IL-10R IL-1R family IL-1RI IL1RII (decoy) IL-18R 2 Пектины 3NOD-подобные рецепторы

3 Семейство IL-1R 4 RIG-

4 Се • и ей cm во TNFR TNFR1,2 подобные

• FAS рецепторы

• TRAIL-R2.3

С изменениями из [Futosi et al., 2013]

1.2. Функции нейтрофилов и их роль в системе иммунитета

Нейтрофилы выполняют свои эффекторные функции благодаря способности распознавать чужеродные субстанции. В ходе последовательных реакций осуществляется комплекс следующих событий: фагоцитоз и внутриклеточное переваривание, высвобождение бактерицидных цитотоксических факторов при дегрануляции во внеклеточное пространство, продукция АФК и ряда хемокинов, образование внеклеточных ловушек. Собственная продукция нейтрофилами цитокинов влияет на активацию клеточного ответа Thl или Th2, обеспечивая взаимодействие звеньев гуморального и клеточного иммунитета [Di Carlo et al., 2001].

1.2.1. Фагоцитоз

Нейтрофилы интернализуют как опсонизированные, так и неопсонизированные частицы. Фагоцитоз опсонизированных частиц является рецепторно-опосредованным. Наиболее важными для этого процесса считаются экспрессируемые на поверхности нейтрофилов рецепторы для иммуноглобулинов Fc-рецепторы (FcyRIIA, или CD32) и для фрагмента компонента системы комплемента CR3, а также корецепторы к ним FcyRIIIB (CD 16) и CRI, соответственно. Низкоафинные FcyR не только взаимодействуют с опсонизированными иммуноглобулинами микроорганизмами, но и играют важную роль в активации нейтрофилов иммунными комплексами [Coxon et al., 2001].

Помимо рецепторов к IgG на поверхности нейтрофилов выявлены рецепторы к другому классу иммуноглобулинов - IgA, которые, как полагают исследователи, самостоятельно или в качестве корецепторов к FcyRIIA участвуют в усилении фагоцитоза и процессов дегрануляции и индукции окислительного взрыва, а также рецепторы к IgE, что может

объяснить участие нейтрофилов в аллергическом ответе [Mazengera and Kerr, 1990; van der Steen et al., 2012; Monteseirin et al., 2001].

Сигнальные пути, запускаемые в процессе фагоцитоза Fc-рецепторами и рецепторами к компонентам комплемента, имеют ряд различий. Поглощение опсонизированного антителами микроорганизма происходит при их контакте с FcyRIIA на поверхности нейтрофилов, фосфорилировании цитоплазматических сигнальных последовательностей ITAM (immunoreceptor tyrosine-based activation motif) при участии тирозиновых киназ, которые состаляют ключевой путь: Src-киназы /ITAMs/Syk-киназа. Syk-киназа фосфорилирует ряд белков, участвующих в запуске фагоцитоза, процессе слияния мембран и формирования фагосомы [Kobayashi et al., 1995; García-García and Rosales, 2002]. Внутри фагосомы выделяются АФК, сопутствующие развитию окислительного стресса, и протеолитические ферменты. Респираторный взрыв, сопровождающий Fc-опосредованный фагоцитоз, имеет немитохондриальную природу, он происходит при усиленной продукции АФК ферментным комплексом NADPH-оксидазы в процессе потребления кислорода, не связанного с дыханием и потреблением энергии для метаболизма [Suh et al., 2006].

Во втором случае, при фагоцитозе частиц, опсонизированных фрагментом комплемента iC3b с участием рецептора CR3, задействован механизм активации нейтрофилов, независимый от содержания ионов

«л i

свободного Ca в цитоплазме [Lew et al., 1985]. Сам по себе комплемент-опосредованный фагоцитоз не приводит к развитию респираторного взрыва. Этот путь фагоцитоза возможен лишь при наличии дополнительных факторов активации, которые фосфорилируют корецептор CR1, после чего увеличивается активность рецептора CR3 [Zhou and Brown, 1994]. Вероятно, два вышеописанных механизма активации фагоцитоза являются взаимосвязанными, например, через активацию Syk-киназы [Tohyama and Yamamura, 2006]. Описаны эффекты усиления окислительного стресса и

развития апоптоза в нейтрофилах при одновременной активации двух механизмов фагоцитоза. При этом в роли агониста выступает комплемент-опосредованный механизм [Zhou and Brown, 1994].

Существует несколько точек зрения на то, какой механизм активации фагоцитоза превалирует при уничтожении микроорганизма: окислительный или неокислительный. Ранее считалось, что действие свободных радикалов и других АФК, продуцируемых NADPH-оксидазой, а также продуктов миелопероксидазы, обеспечивает достаточную токсичность, чтобы разрушить бактерию. В настоящее время полагают, что процесс разрушения бактерий происходит благодаря первичной роли высвобождаемых из гранул ферментов в фагосому и переваривания патогена. Например, нарушение сборки ферментного комплекса NADPH-оксидазы и уменьшение продукции АФК при хроническом грануломатозе в ряде случаев не отменяет сохранение резистентности к некоторым микроорганизмам [Reeves et al., 2002]. Техника направленного мутагенеза позволила также оценить влияние таких белков, как эластаза, катепсин G, содержащихся в гранулах, на эффективность микробицидной активности в мышиных моделях [Tkalcevic et al., 2000]. Нарушение продукции этих белков приводят к невозможности разрушения микроорганизма даже при нормальных значениях продукции АФК. Однако продукция АФК влияет на физико-химические параметры в гранулах нейтрофилов [DeCoursey et al., 2003]. Обобщая, можно заключить, что внутрифагосомное разрушение микроорганизмов происходит по кислород-зависимому ферментативному механизму.

При «состоявшемся» фагоцитозе бактерия захватывается мембраной нейтрофила со всех сторон, попадает в цитоплазму, где происходит ее разрушение, посредством активации сигнальных путей, запускающих процессы накопления АФК и высвобождения содержимого нейтрофильных гранул в образовавшуюся фагосому. Процесс захвата и активации киллинга происходит в результате образования комплекса, состоящего из фагосомы и

специфической гранулы, затем, в течение десятков секунд, происходит слияние с азурофильными гранулами и высвобождение содержащихся в них микробицидных ферментов. При достижении оптимальных значений рН, при которых гидролитические ферменты могут переваривать микроорганизмы, с этим комплексом сливается лизосома и образуется фаголизосома [Segal et al., 1980].

1.2.2. Дегрануляция

Дегрануляция микробицидных факторов происходит также и во внеклеточное пространство. Такой тип секреции характерен для «несостоявшегося» фагоцитоза, который может происходить, например, в силу особенностей патогена, но преимущественно вызвается растворимыми молекулами, включая большинство хемоаттарктантов. Такой механизм дегрануляции в основном реализуется при воспалении, он приводит к деструкции тканей высвождаемыми из гранул ферментами. По мере увеличения концентрации стимулирующих молекул первыми секретируются специфические гранулы, затем компоненты азурофильных гранул, возможно, из-за разной чувствительности к концентрации ионов Са в цитозоле [Lew et al., 1986]. Очевидно, что высвобождение антимикробных компонентов может происходить при разрушении нейтрофилов в результате некроза и выброса клеточных компонентов, в том числе цитоплазматических гранул. Достоверно не установлено, могут ли такие компоненты эффективно функционировать за пределами фаголизосомы. Показано, что гистоны и цитозольный белок калпротектин обладают антимикробной и бактериостатической активностью вне клеток, они секретируется в результате разрушения клетки при некрозе [Voganatsi et al., 2001].

Механизмы, контролирующие дегрануляцию нейтрофилов, до сих пор активно изучаются. Известно, что слияние мембран гранул и везикул с плазматической мембраной во время фагоцитоза и экзоцитоза обеспечивает

семейство белков SNARE (soluble N-ethylmaleimide-sensitive-ñision-protein attachment protein receptor). При активации нейтрофилов форболовым эфиром PMA (phorbol meristat acetate) представитель семейства SNARE-белок SNAP-23 транслоцируется на клеточную мембрану. На мембране SNAP-23 взаимодействует с другим белком синтаксином-6, блокирование антителами этих белков предотвращает дегрануляцию желатиназных гранул [Martin-Martin et al., 2000]. Также рецептор-опосредованное высвобождение гранул зависит от активации сигнальных молекул, включающих src-семейство тирозин-киназ, тирозин-фосфатазу MEG2, киназы MARCK, Rab, а также молекулы Rho GTPase, Rac2 [Lacy and Eitzen, 2008].

Механизмы, лежащие в основе секреции морфологически различных популяций гранул, запускаются в определенной последовательности, которая, скорее всего, связана с их количественным присутствием в цитозоле. При стимуляции нейтрофилов в первую очередь происходит мобилизация секреторных везикул, затем высвобождение содержимого желатиновых гранул, специфических гранул и, наконец, азурофильных гранул [Cassatella M., 2010] (Рис. 1).

Азурофильные гранулы Специфические гранулы Желатиназные гранулы Секреторные гранулы

Ми-í/ícn^i .-«ид i ; ч |у;,н ,л"-фи »ix > 'If'^ï}

Н^ицчфия^мля "VI Д. T«<>â

f ат-гк ни i>

П;Ч>1с1!Нл1.1 i цмдпн Фзгкр S PI

Д-гфгЧ' II Hill

Лактоферрин

Лшоцим Коллагеназа Лейколиэин Кателмцидин Кобалофилин

Липокалин Цитохром Ь-558 CR3 ( CDllb/CDl8) CD 66; CD67; CD15 Рецептор к fMlP

Желатпназа

Лшоцим Л ей ко л шин Цитохром Ь-558 CR3 ( CDlib/CD18) Рецептор к fMLP

Альбумин CRI ( CD35) Цитохром Ь-558 CR3 ( CDllb/CD18) CD14 С016 СО 10; CD13; С045 Рецептор к fMLP

Увеличение скорости мобилизации гранул для экзоцитоза

С изменениями из [Саз8а1е11а М., 2010]. Рис. 1. Характеристика нейтрофильных гранул.

1.2.3. Нейтрофильные внеклеточные ловушки

Еще одним механизмом уничтожения бактерий нейтрофилами является образование нейтрофильных внеклеточных ловушек (NET, от neutrophil extracellular traps) [Brinkmann and Zychlinsky, 2007]. При наблюдении за нейтрофилами был описан эффект, при котором активация клеток приводила к высвобождению разветвленных структур волокон, состоящих из деконденсированных ДНК в комплексе с цитозольными белками, белками из гранул и гистонами. По данным масспектрометрии определено не менее 24 различных белков в составе NET [Urban et al., 2009]. Такой комплекс локально обеспечивает достаточно высокую концентрацию антимикробных компонентов, чтобы уничтожить патоген независимо от поглощения. Хотя механизм образования ловушек до конца не изучен, известно, что их образование зависит от активности NADPH-оксидазы [Palmer et al., 2012]. В то же время супероксид анион-радикал, продуцируемый экзогенно с помощью NADPH-оксидазы, обладает ограниченной пермеабилизирующей способностью и не может убивать бактерию непосредственно [Klebanoff, 1974]. В дополнение к антимикробным свойствам, нейтрофильные внеклеточные ловушки могут создавать барьер, предотвращающий распространение патогена.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бойко, Анна Александровна, 2015 год

Список литературы

1. Бойко A.A., Ветчинин С.С., Сапожников A.M., Коваленко Е.И. (2014). Изменение уровня белков теплового шока семейства 70 кДа в нейтрофилах человека под действием теплового шока. Биоорганическая химия. 40(5):528-540.

2. Ветчинин С.С., Белова Е.В., Баранов A.M., Сапожников A.M., Маргулис Б. А. (2010 а). Штамм гибридных культивируемых клеток животных mus musculus 2Е4 - продуцент моноклональных антител, специфичных к белку теплового шока 70. Патент, номер публикации:2381271. http://www.fips.ru.

3. Ветчинин С.С., Николаева О.Г., Галкина Е.В., Сапожников A.M., Маргулис Б. А. (2010 б). Штамм гибридных культивируемых клеток животных mus musculus 6G2 - продуцент моноклональных антител, специфичных к белку теплового шока 70. Патент, номер публикации:23 80413. http://www.fips.ru.

4. Воробьева Н.В., Голубева Н.М., Пинегин Б.В. (2014). Роль актинового цитоскелета в регуляции дегрануляции нейтрофилов человека, активированных опсонизированным зимозаном. Иммунология. 35(3): 124129.

5. Гужова И.В. и Маргулис Б.А. (2000). Индукция и накопление БТШ70 приводят к формированию его комплексов с другими клеточными белками. Цитология. 42:647-652.

6. Кулинский В.И. (1999). Активные формы кислорода и оксидативная модификация макромолекул: польза, вред и защита. Соросовский образовательный журнал. 5:17-26.

7. Мальцева В.Н. (2007). Респираторный взрыв и особенности его регуляции в периферических нейтрофилах при росте опухоли in vivo. Диссертация кандидата биологических наук, Пущино. Библиогр. 137 РГБ ОД, 61:07-3/1564. 113.

8. Маргулис Б.А и Гужова И.В. (2000). Белки стресса в эукариотической клетке. Цитология. 42(4):323-342.

9. Маргулис Б.А. и Гужова И.В. (2009). Двойная роль шаперонов в ответе клетки и всего организма на стресс. Цитология. 51(3): 219-228.

10. Пинегин Б.В. и Маянский А.Н. (2007). Нейтрофилы: структура и функция. Иммунология. 28 (6): 374-382.

11. Abram C.L. and Lowel С.А. (2009). The ins and outs of leukocyte integrin signaling. Annu. Rev. Immunol. 27:339-362.

12. Agarraberes F.A. and Dice J.F. (2001). A molecular chaperone complex at the lysosomal membrane is required for protein translocation. J. Cell. Sci. 114:2491-2499.

13. Ahluwalia J., Tinker A., Clapp L.H., Duchen M.R., Abramov A.Y., Pope S., Nobles M. and Segal A.W. (2004). The large-conductance Ca2+-activated K+ channel is essential for innate immunity. Nature. 427:853-858.

14. Alonso-Fernández P., Puerto M., Maté I., Ribera J.M. and de la Fuente M. (2008). Neutrophils of centenarians show function levels similar to those of young adults. J Am. Geriatr. Soc. 56(12):2244-2251.

15. Andrei C., Dazzi C., Lotti L., Torrisi M.R., Chimini G. and Rubartelli A. (1999). The secretory route of the leaderless protein interleukin lbeta involves exocytosis of endolysosome-related vesicles. Mol. Biol. Cell. 10:1463-1475!

16. Angelidis C.E., Lazaridis I. and Pagoulatos G.N. (1999). Aggregation of hsp70 and hsc70 in vivo is distinct and temperature-dependent and their chaperone function is directly related to non-aggregated forms. Eur. J. Biochem. 259 (l-2):505-512.

17. Arai Т., Yoshikai Y., Kamiya J., Nagino M., Uesaka K., Yuasa N., Oda К., Sano Т. and Nimura Y J. (2001). Bilirubin impairs bactericidal activity of neutrophils through an antioxidant mechanism in vitro. Surg. Res. 96(1): 107-113.

18. Arispe N., Doh M. and De Maio A. (2002). Lipid interaction differentiates the constitutive and stress-induced heat shock proteins Hsc70 and Hsp70. Cell Stress Chaperones. 7:330-338.

19. Arispe N., Doh M., Simakova O., Kurganov B. and De Maio A. (2004). Hsc70 and Hsp70 interact with phosphatidylserine on the surface of PC 12 cells resulting in a decrease of viability. FASEB J. 18:1636-1645.

20. Arita M., Ohira T., Sun Y.P., Elangovan S., Chiang N. and Serhan C.N. (2007). Resolvin El selectively interacts with leukotriene B4 receptor BLT1 and ChemR23 to regulate inflammation. J. Immunol. 178:3912-3917.

21. Arnhold J. (2004). Properties, functions, and secretion of human myeloperoxidase. Biochemistry (Mosc). 69(l):4-9.

22. Asea A., Kraeft S.K., Kurt-Jones E.A., Stevenson M.A., Chen L.B., Finberg R.W., Koo G.C. and Calderwood S.K. (2000). HSP70 stimulates cytokine production through a CD 14-dependant pathway, demonstrating its dual role as a chaperone and cytokine. Nat Med. 6(4):435-442.

23. Asea A., Rehli M., Kabingu E., Boch J.A., Bare O., Auron P.E., Stevenson M.A. and Calderwood S.K. (2002). Novel signal transduction pathway utilized by extracellular HSP70: role of toll-like receptor (TLR) 2 and TLR4. J. Biol. Chem. 277:15028-15034.

24. Babior B.M., Kipnes R.S. and Curnutte J.T. (1973). Biological defense mechanisms: the production by leukocytes of superoxide, a potential bactericidal agent. J. Clin. Invest. 52:741-744.

25. Balaban R.S., Nemoto S., Finkel T. (2005). Mitochondria, oxidants, and aging. Cell. 120:483-495.

26. Barreto A., Gonzalez J.M., Kabingu E., Asea A. and Fiorentino S. (2003). Stress-induced release of HSC70 from human tumors. Cell. Immunol. 222: 97-104.

27. Bass D.A., Parce J.W., Dechatelet L.R., Szejda P., Seeds M.C. and Thomas M. (1983). Flow cytometric studies of oxidative product formation by neutrophils: a graded response to membrane stimulation. J. Immunol. 130(4): 19101917.

28. Basu S., Binder R.J., Suto R., Anderson K.M. and Srivastava P.K. (2000). Necrotic but not apoptotic cell death releases heat shock proteins, wich

deliver a partial maturation signal to dendritic cells and activate the NF-kappa B pathway. Int. Immunol. 12:1539-1546.

29. Basu, S., Binder R.J., Ramalingam T., Srivastava P.K. (2001). CD91 is a common receptor for heat shock proteins gp96, hsp90, hsp70, and calreticulin. Immunity. 14:303-313.

30. Bausero M.A., Gastpar R., Multhoff G. and Asea A. (2005). Alternative mechanism by wich IFN-gamma enhances tumor recognition: active release of heat shock protein 72. J. Immunol. 175: 2900-2912.

31. Beaulieu A.D., Paquin R., Rathanaswami P. and McColl S.R. (1992). Nuclear signaling in human neutrophils: stimulation of RNA synthesis as a response to a limited number of proinflomatory agonists. . J. of Biol. Chem. 267 (l):426-432.

32. Becker T., Hartl F.U. and Wieland F. (2002). CD40, an extracellular receptor for binding and uptake of Hsp70-peptide complexes. J. Cell. Biol. 158:1277-1285.

33. Beere H.M. (2005). Death versus survival: functional interaction between the apoptotic and stress inducible heat shock protein pathways. J. Clin. Invest. 15:2633-2639.

34. Beere H.M. (2004). The stress of dying': the role of heat shock proteins in the regulation of apoptosis. J. Cell Sci. 117:2641-2651.

35. Behnke J. and Hendershot L.M. (2014). The large Hsp70 Grpl70 binds to unfolded protein substrates in vivo with a regulation distinct from conventional Hsp70s. J. Biol. Chem. 289(5):2899-2907.

36. Bernadett K. and Greensmith L. (2009). Induction of heat shock proteins for protection against oxidative stress. Advanced Drug Delivery Reviews. 61:310-318.

37. Bhatnagar S., Shinagawa K., Castellino F.J. and Schorey J.S. (2007). Exosomes released from macrophages infected with intracellular pathogens stimulate a proinflammatory response in vitro and in vivo. Blood. 110:3234-3244.

38. Binder R.J. (2009). CD40-independent engagement of mammalian hsp70 by antigen-presenting cells. J. Immunol. 182:6844-6850.

39. Binet F., Chiasson S. and Girard D. (2010). Evidence that endoplasmic reticulum (ER) stress and caspase-4 activation occur in human neutrophils. Biochem. Biophys. Res. Commun. 391(1): 18-23.

40. Blagosklonny M.V. (2008). ROS or TOR. Cell Cycle. 7(21):3344-3354.

41. Blagosklonny M.V. (2012a). Answering the ultimate question "what is the proximal cause of aging?". Aging. 4(12):861-877.

42. Blagosklonny M.V. (2012b). Cell cycle arrest is not yet senescence, which is not just cell cycle arrest: terminology for TOR-driven aging. Aging (Albany NY). 4(3): 159-165.

43. Blake, M.J., Udelsman R., Feulner, G.J., Norton, D.D. and Holbrook, N.J. (1991). Stress-induced heat shock protein 70 expression in adrenal cortex: an adrenocorticotropic hormone-sensitive, age-dependent response. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 88:9873-9877.

44. Bocanegra V., Manucha W., Pena M.R. and Cacciamani V. (2010). Caveolin-1 and Hsp70 interaction in microdissected proximal tubules from spontaneously hypertensive rats as an effect of Losartan. J. Hypertens. 28(1): 143155.

45. Bokoch G.M. and Knaus U.G. (1994). The role of small GTP-binding proteins in leukocyte function. Curr. Opin. Immunol. 6(1):98-105.

46. Borregaard N. and Cowland J.B. (1997). Granules of the human neutrophilic polymorphonuclear leukocyte. Blood. 89:3503-3521.

47. Borregaard N., Kjeldsen L., Rygaard K., Bastholm L., Nielsen M.H., Sengelov H., Bjerrum O.W., Johnsen A.H. (1992). Stimulus-dependent secretion of plasma proteins from human neutrophils. J. Clin. Invest. 90(l):86-96.

48. Boveris A. (1984). Determination of the production of superoxide radicals and hydrogen peroxide in mitochondria. Methods Enzymol. 105:429-435.

49. Brinkmann V., Reichard U., Goosmann C., Fauler B., Uhlemann Y., Weiss D.S, Weinrauch Y. and Zychlinsky A. (2004). Neutrophil extracellular traps kill bacteria. Science. 303(5663): 1532-1535.

50. Bru, J.C., Souto S., Alcolea R., Anton A., Remacha M., Camacho M., Soler M., Bru I., Porres A. and Vila L. (2009). Tumour cell lines HT-29 and FaDu produce proinflammatory cytokines and activate neutrophils in vitro: possible applications for neutrophil-based antitumour treatment. Mediators Inflamm. 2009:817498. doi: 10.1155/2009/817498.

51. Bullen J.J. and Armstrong J.A. (1979). The role of lactoferrin in the bactericidal function of polymorphonuclear leucocytes. Immunology. 36:781-791.

52. Bundgaard J.R., Sengelov H., Borregaard N. and Kjeldsen L. (1994). Molecular cloning and expression of a cDNA encoding NGAL: a lipocalin expressed in human neutrophils. Biochem. Biophys. Res. Commun. 202:14681475.

53. Calderwood S.K., Murshid A. and Prince T. (2009). The shock of aging: molecular chaperones and the heat shock response in longevity and aging. Gerontology. 55(5):550-558.

54. Calderwood, S.K., Theriault J.R. and Gong J. (2005). Message in a bottle: role of the 70 kilodalton heat shock protein family in anti-tumor immunity. Eur. J. immunol. 35:2518-2527.

55. Callahan M.K., Chaillot D., Jacquin C., Clark P.R. and Minoret A. (2002). Differential acquisition of antigenic peptides by Hsp70 and Hsc70 under oxidative conditions. J. Biol. Chem. 277(37):33604-33609.

56. Campisi J. and Fleshner M. (2003). Role of extracellular HSP72 in acute stress-induced potentiation of innate immunity in active rats. J. Appl. Physiol. 94:43-52.

57. Cash J.L., Christian A.R. and Greaves D.R. (2010). Chemerin peptides promote phagocytosis in a ChemR23- and Syk-dependent manner. J.Immunol. 184:5315-5324.

58. Cassatella M.A., Meda L., Bonora S., Ceska M. and Costantin G. (1993). Interleukin 10 inhibites the release of proinflammatory cytokines from human polymorphonuclear leukocytes. Evidence for an autocrine role of TNFa and IL-1(3 in mediating the production of IL-8 triggered by lipopolysaccharide. J. Exp. Med. 178: 2207-2212.

59. Cassatella M. (2010). Fundamentals of inflammation, Neutrophils II. Cambridge University Press. 4B:52.

60. Cevenini E, Invidia L, Lescai F, Salvioli S, Tieri P, Castellani G and Franceschi C. (2008). Human models of aging and longevity. Expert. Opin. Biol. Ther. 8(9): 1393-1405.

61. Chalmin F., Ladoire S., Mignot G., Vincent J., Bruchard M. Remy-Martin J.P., Boireau W., Rouleau A., Simon B., Lanneau D., De Thonel A., Multhoff G., Hamman A., Martin F., Chauffert B., Solary E., Zitvogel L., Garrido C., Ryffel B., Borg C., Apetoh L., Rebe C., Ghiringhelli F. (2010). Membrane-associated Hsp72 from tumor-derived exosomes mediates STAT3-dependent immunosuppressive function of mouse and human myeloid-derived suppressor cells. J. Clin. Invest. 120(2):457-471.

62. Chen, S. and Brown. I. R. (2007). Translocation of constitutively expressed heat shock protein Hsc70 to synapse-enriched areas of the cerebral cortex after hyperthermic stress. J. Neurosci. Res. 85(2):402-409.

63. Cieutat A.M., Lobel P., August J.T., Kjeldsen L., Sengelov H., Borregaard N. and Bainton D.F. (1998). Azurophilic granules of human neutrophilic leukocytes are deficient in lysosome-associated membrane proteins but retain the mannose 6-phosphate recognition marker. Blood. 91(3): 1044-1055.

64. Clayton, A., Turkes A., Navabi H., Mason M.D. and Tabi Z. (2005). Induction of heat shock proteins in B-cell exosomes. J. Cell. Sci. 118:3631-3638.

65. Cline M. (1966). Phagocytosis and synthesis or ribonucleic acid in human granulocytes. Nature. 212(5069): 1431-1433.

66. Colotta F.R., Polentarutti N., Sozzani S. and Mantovani A. (1992). Modulation of granulocyte survival and programmed cell death by cytokines and bacterial products. Blood. 80:2012-2020.

67. Coxon A., Cullere X., Knight S., Sethi S.,WakelinM.W., Stavrakis G., Luscinskas F.W., Mayadas T.N. (2001). FcyRIII mediates neutrophil recruitment to immune complexes. A mechanism for neutrophil accumulation in immunemediated inflammation. Immunity. 14(6):693-704.

68. Cuanalo-Contreras K., Mukherjee A. and Soto C. (2013). Role of protein misfolding and proteostasis deficiency in protein misfolding diseases and aging. Int. J. Cell Biol. 2013:638083. doi: 10.1155/2013/638083.

69. Da Silva K.P. and Borges J.C. (2011). The molecular chaperone Hsp70 family members function by a bidirectional heterotrophic allosteric mechanism. Protein Pept. Lett. 18(2):132-142.

70. Daeron M., Jaeger S., Du Pasquer L. and Vivier E. (2008). Immunoreceptor tyrosine-based inhibition motifs: a quest in the past and future. Immunol. Rev. 224:11-43.

71. Dahlgren C., Carlsson S.R., Karlsson A., Lundqvist H. and Sjolin C. (1995). The lysosomal membrane glycoproteins Lamp-1 and Lamp-2 are present in mobilizable organelles, but are absent from the azurophil granules of human neutrophils. J. Biochem. 311(2):667-674.

72. Daugaard M, Rohde M and Jaattela M. (2007). The heat shock protein 70 family: Highly homologous proteins with overlapping and distinct functions. FEBS Lett. 581(19):3702-3710.

73. Davies, E.L., Bacelar M.M., Marshall M.J., Johnson E., Wardle T.D., Andrew S.M. and Williams J.H. (2006). Heat shock proteins form part of a danger signal cascade in response to lipopolysaccharide and GroEL. Clin. Exp. Immunol. 145(1): 183-189.

74. De Maio A. (2011). Extracellular heat shock proteins, cellular export vesicles, and Stress Observation System: a form of communication during injury,

infection, and cell damage. It is never known how far a controversial finding will go! Dedicated to Ferruccio Ritossa. Cell Stress and Chaperones. 16:235-249.

75. Deban L., Russo R.C., Sironi M., Moalli F., Scanziani M., Zambelli V., Cuccovillo I., Bastone A., Gobbi M. and Valentino S. (2010). Regulation of leukocyte recruitment by the long pentraxin PTX3. Nat. Immunol. 11:328-334.

76. DeCoursey T.E., Morgan D. and Cherny V.V. (2003). The voltage dependence of NADPH oxidase reveals: why phagocytes need proton channels. Nature. 422:531-534.

77. Di Carlo E., Forni G., Lollini P. L., Colomobo M. P., Modesti A. and Musiani P. (2001). The intriguing role of polymorphonuclear neutrophils in antitumor reactions. Blood. 97:339-345.

78. Dokladny K., Zuhl M. N., Mandell M., Bhattacharya D., Schneider S., Deretic V. and Moseley P. L. (2013). Regulatory coordination between two major intracellular homeostatic systems: heat shock response and autophagy. J. Biol. Chem. 288:14959-14972.

79. Dubinina E.E. (2001). The role of reactive oxygen species as signal molecules in tissue metabolism in oxidative stress Vopr. Med. Khim. 47(6):561-581.

80. Durant S., Korkmaz B., Horwitz M.S., Jenne D.E. and Gauthier F. (2010). Neutrophil elastase, proteinase 3, and cathepsin G as therapeutic targets in human diseases. Pharmacol. Rev. 62(4):726-759.

81. Edrey Y.H. and Salmon A.B. (2014). Revisiting an age-old question regarding oxidative stress. Free. Radic. Biol. Med. 71:368-378.

82. Edwards S.W. and Hallett M.B. (1997). Seeing the wood for the trees: the forgotten role of neutrophils in rheumatoid arthritis. Immunol.Today. 18:320324.

83. Eid N.S., Kravath R.E. and Lanks K.W. (1987). Heat-shock protein synthesis by human polymorphonuclear cells J. Exp. Med. 165:1448-1452.

84. Evdokimovskaya Y., Skarga Y., Vrublevskaya V. and Morenkov O. (2010). Secretion of the heat shock proteins HSP70 and HSC70 by baby hamster kidney (BHK-21) cells. Cell. Biol. Int. 34(10):985-990.

85. Evdonin A.L., Martynova M.G., Bystrova O.A., Guzhova I.V., Margulis B.A. and Medvedeva N.D. (2006). The release of Hsp70 from A431 carcinoma cells is mediated by secretory-like granules. Eur. J. Cell. Biol. 85:443455.

86. Febbraio M.A., Steensberg A., Walsh R., Koukoulas I., van Hall G., Saltin B. and Pedersen B.K. (2002). Reduced glycogen availability is associated with an evation in HSP72 in contracting human skeletal muscle. J. Physiol. 538:911-917.

87. Ferrando-Martínez S., Romero-Sánchez M.C., Solana R., Delgado J., de la Rosa R., Muñoz-Fernández M.A., Ruiz-Mateos E. and Leal M. (2013). Thymic function failure and C-reactive protein levels are independent predictors of all-cause mortality in healthy elderly humans. Age. 35(1):251-259.

88. Fortín C.F., McDonald P.P., Lesur O. and Fülop T.J. (2008). Aging and neutrophils: there is still much to do. Rejuvenation. Res. 11(5):873-882.

89. Fox S., Leitch A.E., Duffin R., Haslett C. and Rossi A.G. (2010). Neutrophil apoptosis: relevance to the innate immune response and inflammatory disease. J. Innate Immun. 2:216-227.

90. Franceschi C., Bonafé M., Valensin S., Olivieri F., De Luca M., Ottaviani E. and De Benedictis G. (2000). Inflamm-aging. An evolutionary perspective on immunosenescence. Ann. N. Y. Acad. Sci. 908:244-254.

91. Franceschi C., Valensin S., Bonafé M., Paolisso G., Yashin A.I., Monti D. and De Benedictis G. (2000). The network and the remodeling theories of aging: historical background and new perspectives. Exp. Gerontol. 35(6-7):879-896.

92. Fulop T., Larbi A., Douziech N., Fortin C., Guérard K.P., Lesur O., Khalil A. and Dupuis G. (2004). Signal transduction and functional changes in neutrophils with aging. Aging Cell. 3(4):217-226.

93. Fiïlôp T.J., Fouquet C., Allaire P., Perrin N., Lacombe G., Stankova J., Rola-Pleszczynski M., Gagné D., Wagner J.R., Khalil A. and Dupuis G. (1997). Changes in apoptosis of human polymorphonuclear granulocytes with aging. Mech. Ageing. Dev. 96:15-34.

94. Fuortes M., Melchior M., Han H., Lyon G.J. and Nathan C. (1999). Role of the tyrosine kinase pyk2 in the integrindependent activation of human neutrophils by TNF. J. Clin. Invest. 104:327-335.

95. Futosi K., Fodor S. and Mocsai A. (2013). Neutrophil cell surface receptors and their intracellular signal transduction pathways. Int. Immunopharmacol. 17(3):63 8-650.

96. Galligan C. and Yoshimura T. (2003). Phenotypic and functional changes of cytokine-activated neutrophils. Chem. Immunol. Allergy. 83:24-44.

97. Gao B. and Tsan M.F. (2003). Endotoxin contamination in recombinant human heat shock protein 70 (Hsp70) preparation is responsible for the induction of tumor necrosis factor a release by murine macrophages. J. Biol. Chem. 278:174-179.

98. Garcia-Garcia E. and Rosales C. (2002). Signal transduction during Fc- receptor-mediated phagocytosis. J. Leukoc. Biol. 72:1092-1108.

99. Gastpar R., Gross C., Rossbacher L., Ellwart J., Riegger J. and Multhoff G. (2004). The cell surface-localized heat shock protein 70 epitope TKD induces migration and cytolytic activity selectively in human NK cells. J. Immunol. 172:972-980.

100. Giraldo E., Multhoff G. and Ortega E. (2010). Noradrenaline increases the expression and release of Hsp72 by human neutrophils. Brain Behav. Immun. 24(4):672-677.

101. Goldenthal K.L., Hedman K., Chen J.W., August J.T. and Willingham M.C. (1985). Postfixation detergent treatment for immunofluorescence suppresses localization of some integral membrane proteins. J. Histochem. Cytochem. 33(8):813-820.

102. Gresham H.D., Goodwin J.L., Allen P.M., Anderson D.C. and Brown E.J. (1989). A novel member of the integrin receptor family mediates Arg-Gly-Asp-stimulated neutrophil phagocytosis. J. Cell. Biol. 108(5): 1935-1943.

103. Gross C., Hansch D., Gastpar R. and Multhoff G. (2003). Interaction of heat shock protein 70 peptide with NK cells involves the NK receptor CD94. Biol. Chem. 384:267-279.

104. Gross C., Koelch W., DeMaio A., Arispe N. and Multhoff G. (2003).

Cell surface-bound heat shock protein 70 (Hsp70) mediates perforin independent apoptosis by specific binding and uptake of granzyme B. J.Biol. Chem. 278:4117341181.

105. Gullberg U., Bengtsson N., Bulow E., Garwicz D., Lindmark A. and Olsson I. (1999). Processing and targeting of granule proteins in human neutrophils. J. Immunol. Methods; 232:201-210. V

106. Giinther E. and Walter L. (1994). Genetic aspects of the hsp70 multi-family in vertebrates. Experientia. 50: 987-1001.

107. Gupta S.C., Siddique H.R., Mathur N., Vishwakarma A.L., Mishra R.K.,Saxena D.K. and Chowdhuri D.K. (2007). Induction of hsp70, alterations in oxidative stress markers and apoptosis against dichlorvos exposure in transgenic Drosophila melanogaster: modulation by reactive oxygen species. Biochim. Biophys. Acta. 1770(9):1382-1394.

108. Guzhova I. and Margulis B. (2006). Hsp70 Chaperone as a survival factor in cell pathology international. Int. Rev. Cytol. 254: 101-149.

109. Guzhova I.V., Darieva Z.A., Melo A.R. and Margulis B.A. (1997). Major stress protein Hsp70 interacts with NF-kB regulatory complex in human T-lymphoma cells. Cell Stress Chaperones. 2:132-139.

110. Halliwell B. (1989). Free radicals, reactive oxygen species and human disease: a critical evaluation with special reference to atherosclerosis. Br. J. Exp. Pathol. 70:737-757.

111. Halliwell B. (2007). Oxidative stress and cancer: have we moved forward. J. Biochem. 401: 1-11.

112. Harman D. (1956). Ageing: a theory based on free radical and radiation chemistry. J. Gerontol. 11:298-300.

113. Hauet-Broere F., Wieten L., Guichelaar T., Berlo S., van der Zee R. and Van Eden W. (2006). Heat shock proteins induce T cell regulation of chronic inflammation. Ann. Rheum. Dis. 65(3): iii65-iii68. doi:10.1136/ard.2006.058495.

114. Hazeldine J., Harris P., Chappie I.L., Grant M., Greenwood H., Livesey A., Sapey E. and Lord J.M. (2014). Impaired neutrophil extracellular trap formation: a novel defect in the innate immune system of aged individuals. Aging Cell. 13(4):690-698.

115. Helmbrecht K., Zeise E. and Rensing L. (2000). Chaperone in cell cycle regulation and mitogenic signal transduction: a review. Cell Prolif. 33: 341365.

116. Henderson L.M., Chappell J.B. and Jones O.T. (1988). Superoxide generation by the electrogenic NADPH oxidase of human neutrophils is limited by the movement of a compensating charge. Biochem. J. 255:285-290.

117. Hibbs M.S. and Bainton D.F. (1989). Human neutrophil gelatinase is a component of specific granules. J. Clin. Invest. 84:1395-1402.

118. Hightower L. E. and Guidon P.T. (1989). Selective release from cultured mammalian cells of heat-shock (stress) proteins that resemble gliaaxon transfer proteins. J. Cell Physiol. 138:257-266.

119. Hohfeld J. (1998). Regulation of the heat shock conjugate Hsc70 in the mammalian cell: the characterization of the anti-apoptotic protein BAG-1 provides novel insights. Biol. Chem. 379(3):269-274.

120. Hohn A., Konig J. and Grune T. (2013). Protein oxidation in aging and the removal of oxidized proteins. J. Proteomics. 92:132-159.

121. Hole P.S., Pearn L., Tonks A.J., James P.E., Burnett A.K., Darley R.L. and Tonks A. (2010). Ras-induced reactive oxygen species promote growth factor-independent proliferation in human CD34+ hematopoietic progenitor cells. Blood. 115(6): 1238-1246.

122. Hunter-Lavin C., Davies E.L, Bacelar M. M., Marshall M. J., Andrew S. M. and William J.H. (2004). Hsp70 release from peripheral blood mononuclear cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 324(2): 511-517.

123. Hut H.M., Kampinga H.H. and Sibon O.C. (2005). Hsp70 protects mitotic cells against heat-induced centrosome damage and division abnormalities. Mol.Biol. Cell. 16:3776-3785.

124. Iking-Konert C., Vogl T., Prior B., Wagner C., Sander O., Bleck E., Ostendorf B., Schneider M., Andrassy K., Hansch G.M. (2008). T lymphocytes in patients with primary vasculitis: expansion of CD8+ T cells with the propensity to activate polymorphonuclear neutrophils. Rheumatology (Oxford). 47(5):609-616.

125. Itakura A. and McCarty O.J.T. (2013). Pivotal role for the mTOR pathway in the formation of neutrophil extracellular traps via regulation of autophagy. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 305:C348-C354.

126. Iyer S.S., Pearson D. W., Nauseef W. M. and Clark R. A. (1994). Evidence for a readily dissociable complex of p47phox and p67phox in cytosol of unstimulated human neutrophils. J. Biol. Chem. 269(35):22405-22411.

127. Jaattela M. (1999). Heat shock proteins as cellular lifeguards. Ann. Med. 31:261-271.

128. Jack R.M. and Fearon D.T. (1988). Selective synthesis of mRNA and proteins by human peripheral blood neutrophils. J. Immunol. 140(12):4286-4293.

129. Jaillon S., Galdiero M.R., Del Prete D., Cassatella M.A., Garlanda C. and Mantovani A. (2013). Neutrophils in innate and adaptive immunity. Semin. Immunopathol. 35(4):377-394.

130. Jiang J., Prasad K., Lafer E. M. and Sousa R. (2005). Structural basis of interdomain communication in the Hsc70 chaperone. Mol. Cell. 20:513-524.

131. Johnson J. and Fleshner M. (2006). Releasing signals, secretory pathways, and immune function of endogenous extracellular heat shock protein 72. J. Leukoc. Biol. 79:425-434.

132. Jornot L., Mirault M.E. and Junod A.F. (1991). Differential expression of hsp70 stress proteins in human endothelial cells exposed to heat shock and hydrogen peroxide. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 5(3):265-275.

133. Kallenberg C.G. (2011). Pathogenesis of ANCA-associated vasculitis, an update. Clin. Rev. Allergy. Immunol. 41(2):224-231.

134. Kampinga H.H, Hageman J.,Vos M.J., Kubota H., Tanguay R.M., Bruford E.A., Cheetham M.E., Chen B. and Hightower L.E. (2009). Guidelines for the nomenclature of the human heat shock proteins. Cell Stress and Chaperones. 14:105-111.

135. Kaufmann S.H. (1990). Heat-shock proteins: a link between rheumatoid arthritis and infection? Curr. Op in. Rheumatol. 2:430^435.

136. Kensler T.W., Wakabayashi N., Biswal S. (2007). Cell survival responses to environmental stresses via the Keapl-Nrf2-ARE pathway. Annu.Rev. Pharmacol. Toxicol. 47: 89-116.

137. Khan N.A. and Sotelo J. (1989). Heat shock stress is deleterious to CNS cultured neurons microinjected with anti-HSP70 antibodies. Biol. Cell. 65:199-202.

138. Kirkwood T.B. (2005). Understanding the odd science of aging. Cell. 120(4):437-447.

139. Kityk R., Kopp J., Sinning I. and Mayer M. (2012). Structure and dynamics of the ATP-bound open conformation of Hsp70 chaperones. Molecular Cell. 48: 863-874.

140. Klebanoff S.J. (1974). Role of the superoxide anion in the myeloperoxidase-mediated antimicrobial system. J. Biol. Chem. 249(12):3724-3728.

141. Klut M.E., Ruehlmann D.O., Li L., Whalen B.A., Van Breemen C. and Hogg J.C. (2002). Age-related changes in the calcium homeostasis of adherent neutrophils. Exp. Gerontol. 37:533-541.

142. Kobayashi K., Takahashi K. and Nagasawa S. (1995). The role of tyrosine phosphorylation and Ca2+ accumulation in Fc gamma-receptor-mediated phagocytosis of human neutrophils. J. Biochem. 117(6): 1156-1161.

143. Kotoglou P., Kalaitzakis A., Vezyraki P., Tzavaras T., Michalis L.K., Dantzer F., Jung J.U. and Angelidis C. (2009). Hsp70 translocates to the nuclei and nucleoli, binds to XRCC1 and PARP-1, and protects HeLa cells from single-strand DNA breaks. Cell Stress Chaperones. 14(4):391-406.

144. Kovalchin J.T., Wang R., Wagh M.S., Azoulay J., Sanders M. and Chandawarkar R.Y. (2006). In vivo delivery of heat shock protein 70 accelerates wound healing by up-regulating macrophage-mediated phagocytosis. Wound Repair Regen. 14:129-137.

145. Kregel K.C. and Zhang H.J. (2007). An integrated view of oxidative stress in aging: basic mechanisms, functional effects, and pathological considerations. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 292(1): 18-36.

146. Krepuska M., Szeberin Z., Sotonyi P., Sarkadi H., Fehervari M., Apor A., Rimely E., Prohaszka Z. and Acsady G. (2011). Serum level of soluble Hsp70 is associated with vascular calcification. Cell Stress Chaperones. 16(3):257-265.

147. Lacy P. and Eitzen G. (2008). Control of granule exocytosis in neutrophils. Front. Biosci. 13:5559-5570.

148. Lancaster G. I. and Febbraio M.A. (2005). Exosome - dependent trafficking of HSP70: a novel secretory pathway for cellular stress proteins. J. Biol. Chem. 280:23349-23355.

149. Levy O.A (2000). Neutrophil-derived anti-infective molecule: bactericidal/permeability-increasing protein antimicrob. Antimicrob. Agents Chemother. 44(11): 2925-2931.

150. Lew D.P., Andersson T., Hed J., Di Virgilio F., Pozzan T. and Stendahl O. (1985). Ca2+-dependent and Ca2+-independent phagocytosis in human neutrophils. Nature. 315(6019):509-511.

151. Lew P.D., Monod A., Waldvogel F.A., Dewald B., Baggiolini M. and Pozzan T. (1986). Quantitative analysis of the cytosolic free calcium dependency of exocitosis from three subcellular compartmentes in intact human neutrophils J. Cell Biol. 102:2197-2204.

152. Li Z., Jiang H., Xie W., Zhang Z., Smrcka A.V. and Wu D. (2000). Roles of PLC-(32 and -|33 and PI3Ky in chemoattractant-mediated signal transduction. Science. 287:1046-1049.

153. Lindemann S.W., Yost C.C., Denis M.M., Mclntyre T.M., Weyrich A.S., Zimmerman G.A. (2004). Neutrophils alter the inflammatory milieu by signal-dependent translation of constitutive messenger RNAs. Proc Natl Acad Sci USA. 101(18):7076-7081.

154. Lindquist S. (1986). The heat-shock response. Annu. Rev. Biochem. 55:1151-1191.

155. Liu Q.L., Kishi H., Ohtsuka K. and Muraguchi A. (2003). Heat shock protein 70 binds caspase-activated DNase and enhances its activity in TCR-stimulated T cells. Blood. 102:1788-1796.

156. Liu W., Chen Y., Lu G., Sun L. and Si J. (2011). Down-regulation of HSP70 sensitizes gastric epithelial cells to apoptosis and growth retardation triggered by H. Pylori. BMC Gastroenterol. 11:146. doi: 10.1186/1471-230X-11-146.

157. Lominadze G, Powell DW, Luerman GC, Link AJ, Ward RA and McLeish KR. (2005). Proteomic analysis of human neutrophil granules. Mol. Cell Proteomics. 4(10): 1503-1521.

158. Lowell C.A. and Berton G. (1999). Integrin signal transduction in myeloid leukocytes. J. Leukoc. Biol. 65:313-320.

159. Maloyan A. and Horowitz M. (2002). Adrenergic signaling and thyroid hormones affect HSP72 expression during heat acclimation. J. Appl. Physiol. 93:107-115.

160. Mambula S.S. and Calderwood S.K. (2006). Heat shock protein 70 is secreted from tumor cells by a nonclassical pathway involving lysosomal endosomes. J. Immunol. 177:7849-7857.

161. Mambula S.S., Stevenson M.A., Ogawa K. and Calderwood S.K. (2007). Mechanisms for Hsp70 secretion: crossing membranes without a leader. Methods. 43(3):168-175.

162. Marber M.S., Mestril R., Chi S.H., Sayen M.R., Yellon D.M. and Dillman W.H. (1995). Overexpression of the rat inducible 70-kD heat stress protein in a transgenic mouse increases the resistance of the heart to ischemic injury. J. Clin. Invest. 95:1446-1456.

163. Maridonneau-Parini I., Clerc J. an d Polla B.S. (1988). Heat shock inhibits NADPH oxidase in human neutrophils. Biochem. and biophys. Res. Commun. 154(1): 179-186

164. Maridonneau-Parini I., Malawista S E., Stubbe H., Russo-Marie F. and Polla B. S. (1993). Heat shock in human neutrophils: superoxide generation is inhibited by a mechanism distinct from heat-denaturation of NADPH oxidase and is protected by heat shock proteins in thermotolerant cells. J. Cell. Physiol. 156(1):204-211.

165. Martin- Martin B., Nabokina S.M., Blasi J., Lazo P.A. and Mollinedo F. (2000). Involvement of SNAP-23 and syntaxin 6 in human neutrophil exocytosis. Blood. 96:2574-2583.

166. Mathur S.K., Sistonen L., Brown I.R., Murphy S.P., Sarge K.D. and Morimoto R.I. (1994). Deficient induction of human hsp70 heat shock gene transcription in Y79 retinoblastoma cells despite activation of heat shock factor 1. Proc.Natl. Acad. Sci. 91:8695-8699.

167. Matute J.D., Arias A.A., Dinauer M.C. and Patino P.J. (2005). p40phox: the last NADPH oxidase subunit. Blood Cells Mol. Dis. 35:291-302.

168. Mayer, M.P. and Bukau B. (2005). Hsp70 chaperones: cellular functions and molecular mechanism. Cell Mol. Life Sci. 62:670-684.

169. Mazengera R.L. and Kerr M.A. (1990). The specificity of the IgA receptor purified from human neutrophils. Biochem. J. 272:159-165.

170. McColl S.R., Paquin R., Menard C. and Beaulieu A.D. (1992). Human neutrophils produce high levels of the interleukln 1 receptor antagonist in response to granulocyte/macrophage colony-stimulating factor and tumor necrosis factor a. J. Exp. Med. 176:593-598.

171. Mocsai A., Banfi B., Kapus A., Farkas G., Geiszt M., Buday L., Farago A., Ligeti E. (1997). Differential effects of tyrosine kinase inhibitors and an inhibitor of the mitogen-activated protein kinase cascade on degranulation and superoxide production of human neutrophil granulocytes. Biochem. Pharmacol. 54:781-789.

172. Monteseirin J., Bonilla I., Camacho M.J., Conde J. and Sobrino F. (2001). IgE-dependent release of myeloperoxidase by neutrophils from allergic patients. Clin. Exp. Allergy. 31:889-892.

173. Morgan M.J. and Liu Z. (2011). Crosstalk of reactive oxygen species andNF-KB signaling.Cell Research. 21:103-115.

174. Moroni F, Di Paolo ML, Rigo A, Cipriano C, Giacconi R, Recchioni R, Marcheselli F, Malavolta M and Mocchegiani E. (2005). Interrelationship among neutrophil efficiency, inflammation, antioxidant activity and zinc pool in very old age. Biogerontology. 6:271-281.

175. Multhoff G., Botzler C., Jennen L., Schmidt J., Ellwart J. and Issels R. (1997). Heat shock protein 72 on tumour cells: a recognition structure for natural killer cells. J. Immunol. 158:4341-4350.

176. Multhoff G., Botzler C., Wiesnet M., Muller E., Meier Т., Wilmanns W. and Issels R.D. (1995). A stress-inducible 72-kDa heat-shock protein (HSP72) is expressed on the surface of human tumor cells, but not on normal cells. Int. J. Cancer. 61(2):272-279.

177. Multhoff G. and Hightower L.E. (2011). Distinguishing integral and receptor-bound heat shock protein 70 (Hsp70) on the cell surface by Hsp70-specific antibodies. Cell Stress Chaperones. 16(3): 251-255.

178. Murphy P. (1976). Morphology and cellular physiology of neutrophil granulocyte.The Neutroph. Plenum. Publishing. Corp., NY. 17-20.

179. Nathan C. (2006). Neutrophils and immunity: challenges and opportunities. Nat. Rev. Immunol. 6:173-182.

180. Neuzil J., Rayner B.S., Lowe H.C. and Witting P.K. (2005). Oxidative stress in myocardial ischaemia reperfusion injury: a renewed focus on a longstanding area of heart research. Redox. Rep. 10(4):187-197.

181. Niforou K., Cheimonidou C. and Trougakos I.P. (2014). Molecular chaperones and proteostasis regulation during redox imbalance. Redox Biol. 30(2):323-332.

182. Niwa Y, Kasama T, Miyachi Y and Kanoh T. (1989). Neutrophil chemotaxis, phagocytosis and parameters of reactive oxygen species in human aging: cross-sectional and longitudinal studies. Life Sci. 44(22): 1655-1664.

183. Njemini R., Abeele M.V., Demanet C., Lambert M., Vandebosch S. and Mets T. (2002). Age-related decrease in the inducibility of heat-shock protein 70 in human peripheral blood mononuclear cells. J. Clin. Immunol. 22:195-205.

184. Njemini R., Bautmans I., Onyema O.O., Van Puyvelde K., Demanet C. and Mets T. (2011). Circulating heat shock protein 70 in health, aging and disease. BMC Immunol. 28:12-24.

185. Njemini R., Demanet C. and Mets T. (2004). Inflammatory status as an important determinant of heat shock protein 70 serum concentrationsduring aging. Biogerontology. 5:31-38.

186. Njemini R., Lambert M., Demanet C., Kooijman R. and Mets T. (2007). Basal and infection-induced levels of heat shock proteins in human aging. Biogerontology. 8(3):353-364.

187. Nylandsted J., Gyrd-Hansen M., Danielewicz A., Fehrenbacher N., Lademann U., Hoyer-Hansen M., Weber E., Multhoff G., Rohde M. and Jaattela M. (2004). Heat shock protein 70 promotes cell survival by inhibiting lysosomal membrane permeabilization. J. Exp. Med. 200:425^35.

188. Nylandsted J., Rohde M., Brand K., Bastholm L., Elling F. and Jaattela M. (2000). Selective depletion of heat shock protein 70 (Hsp70) activates a tumor-specific death program that is independent of caspases and bypasses Bcl-2. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 97:7871—7876.

189. Ogawa K., Suzuki K., Okutsu M., Yamazaki K. and Shinkai S. (2008). The association of elevated reactive oxygen species levels from neutrophils with low-grade inflammation in the elderly. Immun. Ageing. 24(5): 13. doi: 10.1186/1742-4933-5-13.

190. Oishi K. and Machida K. (1997). Inhibition of neutrophil apoptosis by antioxidants in culture medium. Scand. J. Immunol. 45(l):21-27.

191. Ortega E., Hinchado M.D., Martín-Cordero L. and Asea A. (2009). The effect of stress-inducible extracellular Hsp72 on human neutrophil chemotaxis: a role during acute intense exercise. Stress. 12(3):240-249.

192. Owen C.A., Campbell M.A., Sannes P.L. Boukedes S.S. and Campbell E.J. (1995). Cell surface-bound elastase and cathepsin G on human neutrophils: a novel, non-oxidative mechanism by which neutrophils focus and preserve catalytic activity of serine proteinases. J. Cell Biol. 131 (3):775-789.

193. Palmer L.J, Cooper P.R., Ling M.R., Wright H.J., Huissoon A. and Chappie I.L. (2012). Hypochlorous acid regulates neutrophil extracellular trap release in humans. Clin. Exp. Immunol. 167:261-268.

194. Panjwani N.N., Popova L. and Srivastava P.K. (2002). Heat shock proteins gp 96 and hsp70 activate the release of nitric oxide by APCs. J. Immunol. 168: 2997-3003.

195. Pederzoli M., Lepelletier Y., Canteloup S., Nusbaum P., Lesavre P. and Witko-Sarsat V. (2004). Apoptosis-induced proteinase 3 membrane expression is independent from degranulation. J. Leukoc. Biol. 75(l):87-98.

196. Peng, P., MenoretA. and Srivastava P. K. (1997). Purification of immunogenic heat shock protein 70-peptide complexes by ADP-affinity chromatography. J. Immunol. Methods. 204:13-21.

197. Peters T., Weiss J.M., Sindrilaru A., Wang H., Oreshkova T., Wlaschek M., Maity P., Reimann J. and Scharffetter-Kochanek K. (2009). Reactive oxygen intermediate-induced pathomechanisms contribute to immunosenescence, chronic inflammation and autoimmunity. Mech. Ageing Dev. 130(9):564-587.

198. Peters, A.M. (1998). Just how big is the pulmonary granulocyte pool? Clin. Sci. (Lond). 94:7-19.

199. Pirkkala L., Nykanen P. and Sistonen L. (2001). Roles of the heat shock transcription factors in regulation of the heat shock response and beyond. FASEB J. 15:1118-1131.

200. Pittet J.F., Lee H., Morabito D., Howard M., Welch W. and Mackersie R. (2002). Serum levels of Hsp 72 measured early after trauma correlate with survival. J. Trauma. 52:611-617.

201. Pockley A.G. (2002). Heat shock proteins, inflammation, and cardiovascular disease. Circulation. 105: 1012-1017.

202. Pockley A.G., De Faire U., Kiessling R., Lemne C., Thulin T. and Frostegard J. (2002). Circulating heat shock protein and heat shock protein antibody levels in established hypertension. J. Hypertens. 20:1815-1820.

203. Pockley A.G., Georgiades A., Thulin T., de Faire U. and Frostegard J. (2003). Serum heat shock protein 70 levels predict the development of atherosclerosis in subjects with established hypertension. Hypertension. 42:235238.

204. Pockley A.G., Muthana M. and Calderwood S.K. (2008). The dual immunoregulatory roles of stress proteins. Trends Biochem. Sci. 33:71-79.

205. Polla B.S., Stubbe H., Kantengwa S., Maridoneau-Parini I. and Jacquier-Sarlin M.R. (1995). Differential induction of stress proteins and functional effects of heat shock in human phagocytes. Inflammtion. 19(3):363-378

206. Prohaszka Z., Singh M., Nagy K., Kiss E., Lakos G., Duba J., Fust G. (2002). Heat shock protein 70 is a potent activator of the human complement system. Cell Stress Chaperones. 7(1): 17-22.

207. Purdom-Dickinson S.E., Sheveleva E.V., Sun H., Chen Q.M. (2007). Translational control of nrf2 protein in activation of antioxidant response by oxidants. Mol. Pharmacol. 72:1074-1081.

208. Radisavljevic Z.M. and Gonzalez-Flecha B. (2004). TOR kinase and Ran are downstream from PI3K/ Akt in H202-induced mitosis. J Cell Biochem. 91:1293-1300.

209. Rea I.M., McNerlan S. and Pockley A.G. (2001). Serum heat shock protein and anti-heat shock protein antibody leveles in aging. Exp. Gerontol. 36(2): 341-352.

210. Reeves E.P, Lu H., Jacobs H. L., Messina. C.G., Bolsover S., Gabella G., Potma E.O., Warley A., Roes J. and Segal A.W. (2002). Killing activity of neutrophils is mediated through activation of proteases by K+ flux. Nature. 416(6878):291-297.

211. Robinson J.M. (2008). Reactive oxygen species in phagocytic leukocytes. Histochem. Cell Biol. 130:281-297.

212. Robinson M. B., Tidwell J.L., Gould T., Taylor A.R., Newbern J.M., Graves J., Tytell M., Milligan C.E. (2005). Extracellular heat shock protein 70: a critical component for motoneuron survival. J. Neurosci. 25(42):9735-9745.

213. Rolas L., Makhezer N., Hadjoudj S., El-Benna J., Djerdjouri B., Elkrief L., Moreau R. and Perianin A. (2013). Inhibition of mammalian target of rapamycin aggravates the respiratory burst defect of neutrophils from decompensated patients with cirrhosis. Hepatology. 57(3): 1163-1171.

214. Rozhkova E., Yurinskaya M., Zatsepina O., Garbuz D., Karpov V., Surkov S., Murashev A., Ostrov V., Margulis B., Evgen'ev M. and Vinokurov M. (2010). Exogenous mammalian extracellular HSP70 reduces endotoxin manifestations at the cellular and organism levels. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1197:9491.

215. Sal way K.D., Gallagher E.J., Page M.M. and Stuart J.A. (2011). Higher levels of heat shock proteins in longer-lived mammals and birds. Mech. Ageing. Dev. 132(6-7):287-297.

216. Sapozhnikov A.M., Ponomarev E.D., Gusarova G.A. and Telford G.V. (2002). Translocation of cytoplasmic HSP70 onto the surface of EL-4 cells during apoptosis. Cell prolif. 35:193-206.

217. Satoh M., Nakai A., Sokawa Y., Hirayoshi K. and Nagata K. (1993). Modulation of the phosphorylation of glucose-regulated protein, GRP78, by transformation and inhibition of glycosylation. Exp. Cell Res. 205(1 ):76-83.

218. Saunders L.R. and Verdin E. (2009). Cell biology.Stress response and aging. Science. 323:1021-1022.

219. Scapini P., Gasperini S., Bazzoni F. and Cassatella M.A. (2008). Regulation of B-cell-activating factor (BAFF)/B lymphocyte stimulator (BlyS) expression in human neutrophils. Immunol. Lett. 116:1-6.

220. Scapini P., Lapinet-Vera J.A., Gasperini S., Calzetti F., Bazzoni F. and Cassatella M.A. (2000). The neutrophil as a cellular source of chemokines. Immunol. Rev. 177:195-203.

221. Schneider E.M., Niess A.M., Lorenze I., Northoff H. and Fehrenbach E. (2002). Inducible hsp70 expression analysis after heat and physical exercise: transcriptional, protein expression, and subcellular localization. Ann. N.Y. Acad. Sci. 973:8-12.

222. Schwab J.M., Chiang N., Arita M. and Serhan C.N. (2007). Resolvin El and protectin D1 activate inflammation-resolution programmes. Nature. 447:869-874.

223. Segal A. (2005). How neutrophils kill microbes. Annu. Rev.Immunol. 23:197-223.

224. Segal A.W., Dorling J. and Coade S. (1980). Kinetics of fusion of the cytoplasmic granules with phagocytic vacuoles in human polymorphonuclear leukocytes. Biochemical and morphological studies. J. Cell Biol. 85:42-59.

225. Sengelov H., Kjeldsen L. and Borregaard N. (1993). Control of exocytosis in early neutrophil activation. J. Immunol. 150:1535-1543.

226. Sengelov H., Kjeldsen L., Kroeze W., Berger M. and Borregaard N. (1994). Secretory vesicles are the intracellular reservoir of complement receptor 1 in human neutrophils. J. Immunol. 153:804-810.

227. Sheppard F.R., Kelher M.R., Moore E.E., McLaughlin N.J.D, Banerjee A., and Silliman C.C. (2005). Structural organization of the netrophil NADPH oxidase: phosphorilation and translocation during priming and activation. J. Leukoc. Biol. 78: 1025-1042.

228. Solana R., Tarazona R., Gayoso I., Lesur O., Dupuis G. and Fulop T. (2012). Innate immunosenescence: effect of aging on cells and receptors of the innate immune system in humans. Semin. Immunol. 24(5):331-341.

229. Sonna L.A., Gaffin S.L, Pratt R.E., Cullivan M.L., Angel K.C. and Lilly C. M. (2002). Molecular biology of thermoregulation selected contribution: effect of acute heat shock on gene expression by human peripheral blood mononuclear cells. J. Appl. Physiol. 92:2208-2220.

230. Squier T.C. (2001). Oxidative stress and protein aggregation during biological aging. Exp. Gerontol. 36(9): 1539-1550.

231. Srivastava P. K. (2002). Roles of heat-shock proteins in innate and adaptive immunity. Nat. Rev. Immunol. 2:185-194.

232. Srivastava, P. K. (2000). Hea t shock protein-based novel immunotherapies. Drug. News Perspect. 13:517-522.

233. Suh C.I., Stull N.D., Li X.J., Tian W., Price M.O, Grinstein S., Yaffe M.B., Atkinson S., Dinauer M.C. (2006). The phosphoinositidebinding protein p40phox activates the NADPH oxidase during Fc-gammallA receptor-induced phagocytosis. J. Exp. Med. 203:1915-1925.

234. Suzuki Y.J., Forman H.J. and Sevanian A. (1997). Oxidants as stimulators of signal transduction. Free Radic. Biol. Med. 22(l-2):269-285.

235. Tan H., Xu Y., Xu J., Wang F., Nie S., Yang M., Yuan J., Tanguay R. M. and Wu T. (2007). Association of increased heat shock protein 70 levels in the lymphocyte with high risk of adverse pregnancy outcomes in early pregnancy: a nested case-control study. Cell Stress Chaperones. 12(3): 230-236.

236. Tazzyman S., Lewis C.E. and Murdoch C. (2009). Neutrophils: key mediators of tumour angiogenesis. Int. J. Exp. Pathol. 90(3):222-231.

237. Terry D.F., Wyszynski D.F., Nolan V.G., Atzmon G., Schoenhofen E.A., Pennington J.Y., Andersen S.L., Wilcox M.A., Farrer L.A., Barzilai N., Baldwin C.T. and Asea A. (2006). Serum heat shock protein 70 level as a biomarker of exceptional longevity. Mech. Ageing. Dev. 127:862-868.

238. Theodorakis N.G. and Morimoto R.I. (1987). Posttranscriptional regulation of hsp70 expression in human cells: effects of heat shock, inhibition of protein synthesis, and adenovirus infection on translation and mRNA stability. Mol. Cell Biol. 7:4357-4368.

239. Theriault, J.R., Adachi H. and Calderwood S. K. (2006). Role of scavenger receptors in the binding and internalization of heat shock protein 70. J. Immunol. 177:8604-8611.

240. Theriault, J.R., Mambula S.S., Sawamura T., Stevenson M.A., Calderwood S.K. (2005). Extracellular HSP70 binding to surface receptors present on antigen presenting cells and endothelial/epithelial cells. FEBS Lett. 579:19511960.

241. Tkalcevic J., Novelli M., Phylactides M., Iredale J.P., Segal A.W. and Roes J. (2000). Impaired immunity and enhanced resistance to endotoxin in the absence of neutrophil elastase and cathepsin G. Immunity. 12:201-210.

242. Tohyama Y. and Yamamura H. (2006). Complement-mediated phagocytosis - the role of Syk. IUBMB Life. 58(5-6):304 - 308.

243. Tortorella C., Piazzolla G., Spaccavento F., Pece S., Jirillo E. and Antonaci S. (1998). Spontaneous and Fas-induced apoptotic cell death in aged neutrophils. J. Clin. Immunol. 18(5):321-329.

244. Tortorella C., Simone O., Piazzolla G., Stella I., Cappiello V. and Antonaci S. (2006). Role of phosphoinositide 3-kinase and extracellular signalregulated kinase pathways in granulocyte macrophage-colony-stimulating factor failure to delay fas-induced neutrophil apoptosis in elderly humans. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 61(11):1111-1118.

245. Tsukahara F. and Maru Y. (2010). Bagl directly routes immature BCR-ABL for proteasomal degradation. Blood. 116(18):3582-3592.

246. Tytell M., Greenberg S.G. and Lasek R.J. (1986). Heat shock-like protein is transferred from glia to axon. Brain Res. 363: 161-164.

247. Udono H. and Srivastava P.K. (1993). Heat shock protein 70-associated peptides elicit specific cancer immunity. J. Exp. Med. 178(4): 13911396.

248. Urban C.F., Ermert D., Schmid M., Abu-Abed U., Goosman C., Nacken W., Brinkmann V., Jungblut P.R. and Zychlinsky A. (2009). Neutrophil extracellular traps contain calprotectin, a cytosolic protein complex involved in host defense against Candida albicans. PLoS Pathog. 5(10):el000639. doi: 10.1371/journal.ppat. 1000639.

249. Valen G., Kawakami T., Tahepold P., Dumitrescu A., Lowbeer C. and Vaage J. (2000). Glucocorticoid pretreatment protects cardiac function and induces cardiac heat shock protein 72. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 279: 836-843.

250. Valko M., Rhodes C.J., Moncol J., Izakovic M. and Mazur M. (2006). Free radicals, metals and antioxidants in oxidative stress-induced cancer. Chem. Biol. Interact. 160(1): 1-40.

251. Van der Steen L.P., Bakema J.E., Sesarman A., Florea F., Tuk C.W., Kirtschig G., Hage J.J., Sitaru C., van Egmond M. (2012). Blocking Fca-receptor I

on granulocytes prevents tissue damage induced by IgA autoantibodies. J. Immunol. 189:1594-1601.

252. Vega V.L., Rodríguez-Silva M., Frey T., Gehrmann M., Diaz J.C., Steinem C., Multhoff G., Arispe N. and De Maio A. (2008). Hsp70 translocates into the plasma membrane after stress and is released into the extracellular environment in a membrane-associated form that activates macrophages. J. Immunol. 180(6):4299-4307.

253. Vladimirov Y.A. and Proskurnina E.V. (2009). Free radicals and cell chemiluminescence. Biochemistry (Mosc). 74(13):1545-1566.

254. Voganatsi A., Panyutich A., Miyasaki K.T. and Murthy R.K. (2001). Mechanism of extracellular release of human neutrophil calprotectin complex. J. Leukoc. Biol. 70(1):130-134.

255. Wang S., Diller K. and Aggarwal S. (2003). Kinetics study of endogenous heat shock protein 70 expression. J. Biomech. Eng. 125:794-979.

256. Wang Y., Kelly C.G., Singh M., McGowan E.G., Carrara A.S., Bergmeier L.A. and Lehner T. (2002). Stimulation of Thl-polarizing cytokines, CC chemokines, maturation of dendritic cells, and adjuvant function by the peptide binding fragment of heat shock protein 70. J. Immunol. 169:2422-2429.

257. Wei J., Zhao X., Kariya Y., Teshigawara K. and Uchida A. (1995). Inhibition of proliferation and induction of apoptosis by abrogation of heat-shock protein (HSP) 70 expression in tumor cells. Cancer Immunol. Immunother. 40: 7378.

258. Westerheide S.D. and Morimoto R.I. (2005). Heat shock response modulators as therapeutic tools for diseases of protein conformation. J. Biol. Chem. 280:33097-33100.

259. Willingham M.C. (1983). An alternative fixation-processing method for preembedding ultrastructural immunocytochemistry of cytoplasmic antigens: the GBS (glutaraldehyde-borohydride-saponin) procedure. J. Histochem. Cytochem. 31(6):791-798.

260. Winterbourn C.C. (1983). Lactoferrrin-catalysed hydroxyl radical production. Additional requirement for a chelating agent. Biochem. J. 210:15-19.

261. Witko-Sarsat V., Rieu P., Descamps-Latscha B., Lesavre P. and Halbwachs-Mecarelli L. (2000). Neutrophils: molecules, functions and pathophysiological aspects. Lab Invest. 80(5):617-653.

262. Wu D., Huang C.K. and Jiang H. (2000). Roles of phospholipid signaling in chemoattractant- induced responses. J. Cell Sci. 113:2935-2940.

263. Xie Y., Chen C., Stevenson, M.A., Auron P.E. and Calderwood S.K. (2002). Heat shock factor 1 represses transcription of the IL-lp gene through physical interaction with the nuclear factor of interleukin 6. J. Biol. Chem. 277: 11802-11810.

264. Xu C., Bailly-Maitre B. and Reed J.C. (2005). Endoplasmic reticulum stress: cell life and death decisions. J. Clin. Invest. 115(10): 2656-2664.

265. Yamashima T. (2013). Reconsider Alzheimer's disease by the 'calpain-cathepsin hypothesis'-a perspective review. Prog. Neurobiol. 105:1-23.

266. Young J.C., Barral J.M. and Ulrich Hartl F. (2003). More than folding: localized functions of cytosolic chaperones. Trends Biochem. Sci. 28(10):541-547.

267. Zalba G., Beloqui O., San Jose G., Moreno M.U., Fortuno, A. and Diez, J. (2005). NADPH oxidase-dependent superoxide production is associated with carotid intima-media thickness in subjects free of clinical atherosclerotic disease arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 25:1452-1457.

268. Zhang X., Kluger Y., Nakayama Y., Poddar R., Whitney C., DeTora A., Weissman S.M. and Newburger P.E. (2004). Gene expression in mature neutrophils: early responses to inflammatory stimuli. J. Leukoc. Biol. 75:358-372

269. Zhao T., Benard V., Bohl B.P. and Bokoch G.M. (2003). The molecular basis for adhesion-mediated suppression of reactive oxygen species generation by human neutrophils. J. Clin. Invest. 112:1732-1740.

270. Zheng H., Nagaraja G.M., Kaur P., Asea E.E. and Asea A. (2010). Chaperokine function of recombinant Hsp72 produced in insect cells using a baculovirus expression system is retained. J. Biol. Chem. 285:349-356.

271. Zheng L., He M., Long M., Blomgran R. and Stendahl O. (2004). Pathogen-induced apoptotic neutrophils express heat shock proteins and elicit activation of human macrophages. J. Immunol. 173(10):6319-6326.

272. Zhou M.J. and Brown E.J. (1994). CR3 (Mac-1, alpha M beta 2, CD1 lb/CD 18) and Fc-gamma RIII cooperate in generation of a neutrophil respiratory burst: requirement for Fc- gamma RIII and tyrosine phosphorylation J. Cell Biol. 125:1407-1416.

273. Zhuravleva A., Clerico E.M. and Gierasch L.M. (2012). An interdomain energetic tug-of-war creates the allosterically active state in Hsp70 molecular chaperones. Cell. 151(6): 1296-1307.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает благодарность своему научному руководителю Е.И. Коваленко и заведующему лабораторией клеточных взаимодействий ИБХ РАН A.M. Сапожникову за всестороннюю поддержку, помощь в организации исследования, обсуждение результатов; сотруднику Российского геронтологического научно-клинического центра ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова, д.м.н, профессору В.Ф. Семенкову за сотрудничество во время работы над диссертацией, за помощь в подборе добровольцев для исследуемых групп, за ценные методические рекомендации; ведущему научному сотруднику д.б.н. Т.Л. Ажикиной за предоставление возможности выполнения части экспериментальной работы в лаборатории структуры и функций генов человека ИБХ РАН.