Direct effect of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) on functional features of human T-lymphocytes
Authors: Газатова Н.Д. , Малащенко В.В. , Меняйло М.Е. , Шмаров В.А. , Мелащенко О.Б. , Морозова Е.М. , Гончаров А.Г. , Селедцов В. И. 
Published: December 2020

Актуальность. Исследовали прямые эффекты гранулоцит-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) человека на функциональную активность субпопуляций T-лимфоцитов. Методы. CD3 Т-лимфоциты были выделены из крови здоровых доноров методом позитивной магнитной сепарации. T-клетки активировали частицами, конъюгированными с антителами (АТ) к молекулам CD3, СD28 и СD2 человека. Мембранную экспрессию CD3, СD4, СD45RA, СD197, CD25 и CD38 оценивали методом проточной цитофлюорометрии. Содержание интерферона-g (interferon-g, IFN-g), интерлейкина-2 (interleukin-2, IL-2). IL-4 и IL-10 в культуральных супернатантах определяли иммуноферментным методом. Результаты. Установлено, что GM-CSF в диапазоне концентраций 0,01-10,0 нг/мл не оказывал существенного влияния на содержание CD25 клеток, среди активированных Т-лимфоцитов. Вместе с тем, GM-CSF в концентрации 0,1-1,0 нг/мл обладал способностью заметно увеличивать содержание CD38 клеток среди наивных Т-клеток (СD45RA/СD197), а также среди Т-клеток центральной памяти (СD45RA/СD197), не оказывая при этом существенного влияния на экспрессию CD38, выявляемую среди эффекторных (СD45RA/СD197) и терминально дифференцированных (СD45RA/СD197) эффекторных Т-клеток. В относительно низкой концентрации (0,01 нг/мл) GM-CSF заметно снижал Т-клеточную продукцию INF-g, тогда как в высокой концентрации (10,0 нг/мл) усиливал продукцию IL-2 и IL-4, снижая при этом выработку IL-10. Заключение. Полученные данные позволяют предположить, что прямые эффекты GM-CSF на функциональную активность Т-клетки могут в значительной степени определяться как ее субпопуляционной принадлежностью, так и концентрацией цитокина в клеточном микроокружении.

Background. We studied direct effects of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) on the function of T-lymphocyte subpopulations. Methods. CD3 T cells were isolated from the blood of healthy donors by positive magnetic separation. Isolated T cells were activated by particles conjugated with antibodies (Abs) to human CD3, CD28, and CD2 molecules. Membrane expression of CD4, СD45RA, СD197, CD25, and CD38 was evaluated by flow cytofluorometry. The contents of interferon-g (IFN-g), interleukin-2 (IL-2), IL-4, and IL-10 were determined in culture supernatants by the enzyme immunoassay. Results. GM-CSF at concentrations of 0.01-10.0 ng/ml had no significant impact on the content of CD25 cells among activated T lymphocytes. At the same time, GM-CSF at 0.1-1.0 ng/ml was able to noticeably increase the CD38 cell content among both naive CD45RA/CD197 T cells and central memory CD45RA/CD197 T cells, without significantly influencing the СD38 expression on effector CD45RA/CD197 and terminal-differentiated (CD45RA / CD197 effector T cells. GM-CSF at a relatively low concentration (0.01 ng/ml) significantly decreased T-cell production of INF-g whereas GM-CSF at a high concentration (10.0 ng/ml) detectably enhanced secretion of IL-2 and IL-4 and lowered IL-10 production. Conclusion. The results suggest that direct effects of GM-CSF on the T cell function could be largely determined by both its belonging to a subpopulation and the cytokine concentration in the cell microenvironment.